06静电场-1真空优秀课件.pptVIP

§6-1电荷及其相互作用 (2)感应起电： 说明: (1)对不能抽象为点电荷的带电体，不能直接应用库仑定律 (2)引入“4? ”因子：单位制的有理化 [例1]氢原子中电子与质子之间的距离为 5.3?10－11m，试计算电子和质子之间的静电力和万有引力各为多大？已知引力常数G=6.7?10－11 N?m2/kg 2 。 四、静电力叠加原理 设有q1、q2 、q3 … qn组成的点电荷系 　 一、电场 历史上的两种观点: 　 二、电场强度　 试探电荷：满足 (1)线度充分小：可视为点电荷, 能确定场中每一点的性质 定义：电场强度 四、电场强度的计算 1. 点电荷 点电荷电场：辐射状球对称分布 2. 点电荷系的电场强度 [例2]一对等量异号电荷+q 和-q，其间距离为 l 且很近，这样的电荷系称为电偶极子。定义 为电偶极矩，简称电矩， 的方向由-q 指向+q。求(1)两电荷延长线上任一点A的电场强度；(2)两电荷连线中垂线上任一点B 的电场强度。 任取电荷元 dq [例3]设有一长为 L 均匀带电 q 的直线，求直线中垂线上一点的电场强度。 [例4]半径R、均匀带电q的细圆环，求轴线上一点P的电场强度，轴线上哪一点处的电场强度极大？并求其大小。 [例5]半径为R的均匀带电薄圆盘，电荷面密度为?, 求圆盘轴线任一点的电场强度。 　 一、电场线 方向：曲线上每一点的切向 　 二、电场强度通量 电场强度通量：通过电场中任一给定面的电场线数 (2)非均匀电场中，对任意曲面S： 三、高斯定理 高斯定理：静电场中任一闭合曲面的?e，等于该闭合曲面所包围的电荷的代数和除以?0 简证 (1)包围点电荷 q 的球面, 且 q 处于球心处 (2)包围点电荷q的任意闭合曲面S (4)点电荷系q1、q2、…qn电场中的任意闭合曲面 　 四、高斯定理应用 [例5] 求均匀带正电的球体内外的电场强度分布。设球体半径为R，带电量为Q。 [例6]求均匀带正电的无限大平面薄板的电场强度分布。设电荷面密度为? 。 [例7]求均匀带正电的无限长细棒的电场强度分布。设棒的电荷线密度为? 。 　 一、静电场力作功的特点 结论：静电场力所作的功与路径无关 二、电势能 设Wa和Wb分别表示试探电荷q0在a点和b点的电势能 三、电势 四、电势的计算 1. 点电荷q的电势 2. 点电荷系q1、q2、q3 ?qn的电势 [例8]四个电量均为q的点电荷，分别放在边长为a的正方形的四个顶点上，求(1)正方形中心O处的电势；(2)如果将试探电荷q0从无限远处移到O点，电场力作功多少？ [例9]试计算半径为R、均匀带电为 q 的细圆环轴线上任一点 a 处的电势。 [例11]求无限长均匀带电直线外任一点a处的电势。已知电荷线密度为?。 　 五、等势面 等势面：电势相等的点所组成的曲面 2. 电场线和等势面正交 六、电场强度与电势的关系 讨论： [例12]应用电势梯度的概念，计算半径为R、电荷面密度为? 的均匀带电圆盘轴线上任一点P的电场强度。 [例13]应用电势梯度的概念，计算电偶极子电场中任一点P的电场强度 解：对均匀带电长直线 如图取一参考点b §6-4 电势 取rb=1m，则Ub=0 讨论： (1) r 1m处，U0 (2) r 1m处，U0 §6-4 电势 静电场中等势面特点: 1. 沿等势面移动电荷，电场力不作功 证：设点电荷q0沿等势面从a点移到b点 则 §6-4 电势 证：设等势面上任一点P处电场强度为 因 均不为零 点电荷q0在P点沿等势面位移 时有 §6-4 电势 点电荷 等量异号点电荷 §6-4 电势 单位正电荷从P移到Q时 设两个相距很近的等势面1和2，电势分别为U 和U＋dU(dU0) 设P点处 沿法向 §6-4 电势 时，即沿 从P到R 负号: 的方向与原设方向相反 ——电势降方向 §6-4 电势 在直角坐标系中 §6-4 电势 (1)在 U 不变的空间，电势梯度为零，则 必为零 (2) U 为零处， 不一定为零； 为零处，U不一定为零 §6-4 电势 解：取半径为r宽为dr的圆环 §6-4 电势 (1)xR时 ——点电荷q的电场 讨论： (2) xR 时，视为无限大均匀带电平面 有 ——垂直于板面的匀强电场 §6-2 电场强度 §6-3 静电场的高斯定理 大小：电场线的疏密程度 §6-3 静电场的高斯定理 说明： 电场是连续分布的，分立电场线只是一种形象化的方法 §6-3 静电场的高斯定理 (1)均匀电场中，通过S平面： S的法矢与电场强度成? 角 S与电