12-4 静电场与环路定理 电势能.pptVIP

12-4 静电场的环路定理 静电场力所做的功 静电场的环路定理 三 电势能 9-5 电势 电势 点电荷的电势 三 电势的叠加原理 9-6 电场强度与电势关系 一 等势面（电势图示法） 电场强度与电势梯度 三 电场线和等势面的关系 * * 一 静电场力所做的功 点电荷的电场 结果: 仅与 的始末位置有关，与路径无关. 任意电荷的电场（视为点电荷的组合） 结论：静电场力做功与路径无关. 二 静电场的环路定理 静电场是保守场 1 2 三 电势能 静电场是保守场，静电场力是保守力.静电场力所做的功就等于电荷电势能增量的负值. 电势能的大小是相对的，电势能的差是绝对的. 令 试验电荷 在电场中某点的电势能，在数值上就等于把它从该点移到零势能处静电场力所作的功. (积分大小与 无关) 一 电势 点电势 点电势 （ 为参考电势，值任选） 令 电势零点选择方法：有限带电体以无穷远为电势零点，实际问题中常选择地球电势为零. 电势差 物理意义 把单位正试验电荷从点 移到电势零点时，静电场力所作的功. (将单位正电荷从 移到 电场力作的功.) 电势差 电势差是绝对的，与电势零点的选择无关； 电势大小是相对的，与电势零点的选择有关. 注意 静电场力的功 原子物理中能量单位 单位：伏特 二 点电荷的电势 令 三 电势的叠加原理 点电荷系 电荷连续分布 求电势 的方法 利用 若已知在积分路径上 的函数表达式， 则 （利用了点电荷电势 ，这一结果已选无限远处为电势零点，即使用此公式的前提条件为有限大带电体且选无限远处为电势零点.） 讨论 + + + + + + + + + + + + + + 例1 正电荷 均匀分布在半径为 的细圆环上. 求圆环轴线上距环心为 处点 的电势. 讨 论 （点电荷电势） 均匀带电薄圆盘轴线上的电势 例2 均匀带电球面的电势. + + + + + + + + + + + 真空中，有一带电为 ，半径为 的带电球面. 试求（1）球面外两点间的电势差；（2）球面内两点间的电势差；（3）球面外任意点的电势；（4）球面内任意点的电势. 解 （1） （3） 令 由 可得 或 （2） + + + + + + + + + + + （4） 由 可得 或 例3 “无限长”带电直导线的电势 解 令 能否选 ？ 空间电势相等的点连接起来所形成的面称为等势面. 为了描述空间电势的分布，规定任意两相邻等势面间的电势差相等. 一 等势面（电势图示法） 在静电场中，电荷沿等势面移动时，电场力做功 在静电场中，电场强度 总是与等势面垂直的，即电场线是和等势面正交的曲线簇. 点电荷的等势面 　按规定，电场中任意两相邻等势面之间的电势差相等，即等势面的疏密程度同样可以表示场强的大小． 两平行带电平板的电场线和等势面 + + + + + + + + + + + + 一对等量异号点电荷的电场线和等势面 +