大学物理电磁学所有概念选编.ppt

第十章 静电场中的导体和电介质;1）.静电平衡： 导体内部和表面无自由电荷定向移动时， 则称导体处于静电平衡状态。 2）.导体静电平衡的条件;导体等势是导体体内电场强度处处为零的必然结果。;2 、空腔导体;证明:;腔内的场只与腔内带电体及腔内的几何因素、介质 有关,与壳外表面和体外所带的电荷无关。;3 、导体表面;B .孤立带电导体表面电荷分布 一般情况较复杂 ,孤立的带电导体: 在表面凸出的尖锐部分(曲率是正值且较大)电荷面密度较大; 在比较平坦部分(曲率较小)电荷面密度较小; 在表面凹进部分带电面密度最小。;4.有导体存在时静电场场量的计算 原则: 1.静电平衡的条件 ;导体体内任一点P场强为零;例2： 接地导体球附近有一点电荷,如图所示。 求:导体球上的感应电荷。;§10-2 电容器及电容;例3: 求真空中孤立导体球的电容(如图);二.导体组的电容;例4 :平行板电容器是由两个彼此靠得很近的平行的极板 构成,设两极板的面积均是S,相对距离是d,求该电容器的 电容.;例5:;三、电容器的联接;内容小结;三.静电屏蔽;§10-3 静电场中的电介质;充电后场强的变化;二 电介质及其极化;2.电介质分子对电场的影响 1).无电场时;电偶极子排列的有序程度反映了介质被极化的程度，排列 愈有序说明极化愈烈。;2) 极化强度和极化电荷的关系;4 电介质中的电场强度 极化电荷和自由电荷的关系;称为电介质的电极化率;电位移矢量;在具有某种对称性的情况下， 首先由高斯定理出发解出;例：如图所示导体球的半径是R0，带电Q 置于均匀各向同 性介质中。求：场的分布。 ;§10-5 静电场的能量 能量密度;二.电场的能量 场能密度;;例：金属球半径为R0带电 为Q ，球外包有一层均匀电介质， 其 介电常数是εr 1 半径为R1 。;D 连续；E 不连续。;2）求电势;3）计算电容;4）计算系统的电能;内容小结;二、介质中的高斯定理;第十一章 稳恒电流与真空中的磁场 ;2.电流密度和电流强度的关系;导体中电流、电流密度与自由电子的 密度及其漂移速 度之间的关系;同理可得：;的意义是通过闭合曲面向外的总电流。;§11-2 电阻率 欧姆定律的微分形式 ;当温度??化时，ρ将随温度变化，且满足：;物理意义：导体中任一点的电流密度j与该点的电场强度 E 成正比。;;§11-3 电源 电动势;数学表达式：;电动势的等效图：;§10-4 全电路的欧姆定律;外电路压降：;§10-5 基尔霍夫定律;二、基尔霍夫第二定律 (回路电压定律) 在稳恒电路中 沿任何闭合回路一周的电势降落的代数和等 于零。;例：如图所示，已知：;I1;内 容 小 节;§11-6 磁场 磁感强度;类似电场强度的定义, 定义磁感强度的大小为:; §11-7 毕奥－萨伐尔定律; 二、毕奥－萨伐尔拉定律的应用;注意：;2、对半无限长载流直导线;例2：求园形载流导线在轴线上产生的磁感强度，已知R 、I 。;讨论：1、圆心处，即X=0;讨论：1、对无限长螺线管中：;从对称性可知：BY= 0;例5：均匀带电的半圆球面，电荷面密度是σ，若此球面在桌面上绕OO’ 轴以角速度ω旋转，求其球心处的磁感强度。;例6：如图所示，半球面上均匀绕有N匝导线，导线通入电流是I，试求圆心O处的磁感强度。;写成矢量式：;内容小结;作业：15- 1;15-2;15-3;15-4;15-7.;§11-8 磁力线 磁通量 磁场的高斯定理;二. 磁通量;;§11-9 安培环路定理及应用 一、安培环路定理;2、;在恒定磁场中，磁感强度　沿任一闭合环路的线积分，等于穿 过该环路的所有电流的代数和的;问题：; 对于一些对称分布的电流，可以通过取合适的环路L，利用磁场的环路定理比较方便地求解场量。(具体实施，类似于电场强度的高斯定理的解题。);由安培环路定理：;解：由对称性可知：磁力线是以圆柱轴线为圆心的一组同心圆。;2、r R ;同理作如图的所示回路，则：;例：无限大的金属板，电流方向如图所示，单位长度的电流为I ,求离板为L 处的磁感强度。;例：导体横截面如图所示，半径均为R，两圆心距离OO‘为1.6R，沿轴向通以反向电流 ，电流密度为j ,求在其所围的缺口中任一点的磁感强度。;由安培环路定理可解一些典型的场 无限长载流直导线;电流密度;内容小结;3、无限长均匀通电圆柱体 面：;§11-10 磁力及其应用 一.带电粒子在磁场中受力 1.洛仑兹力;2.应用之一 霍耳效应;则霍耳电势差:;核聚变约束处于 超高温下的高速粒子;安培力公式;例： 如