均匀带电椭球壳系统的库仑能

我们提供了均匀带电长球形和扁球形壳层的静电能量精确表达式。我们发现偏心率大于0.9的均匀带电长球体比相同面积的球体具有更低的库仑能。对于体积约束情况，我们发现球体在所有椭球壳中具有最高的库仑能。此外，我们推导了由于球形状上的微小保面积扰动引起的均匀带电壳层库仑能变化。我们的扰动计算表明球上的屈曲型变形可降低库仑能。最后，我们考虑反离子在椭球壳表面凝聚的可能性。我们采用Manning-Oosawa两态模型近似来评估重整化电荷，并分析平衡自由能作为壳层纵横比函数在面积约束和体积约束情况下的行为。在高壳层体积分数下，反离子凝聚有利于形成与等面积球体相比的椭球结构。