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《静电场教学》ppt课件

目录

静电场简介

电场线与电场强度

电势与电势差

电容器与静电场储能

静电场的实际应用

01

静电场简介

Chapter

由静止电荷在空间中激发的场，对放入其中的电荷有力的作用。

静电场

电场强度

电场线

描述电场中力的性质的物理量，单位为牛/库或伏/米。

表示电场中电场强度的分布情况，电场线上任一点的切线方向与该点的电场强度方向一致。

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静电场的电场线始于正电荷或无穷远，终止于负电荷或无穷远。

有源性

电场强度是矢量，具有大小和方向，满足矢量叠加原理。

矢量性

电场对放入其中的电荷具有力的作用，是一种客观存在的物质形态。

物质性

按源分

静电场可分为库仑电场和感生电场。库仑电场是由静止电荷产生的；感生电场是由变化的磁场产生的。

按空间位置分

静电场可分为匀强电场和非匀强电场。匀强电场是指在空间某一区域内各点处的电场强度大小和方向都相同的电场；非匀强电场是指电场强度大小和方向都变化的电场。

按分布特点分

静电场可分为点电荷电场、无限长直线电场和有限范围电场。点电荷电场是指以点电荷为中心向四周辐射的电场；无限长直线电场是指沿无限长直线方向传播的电场；有限范围电场是指存在于有限空间的电场。

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电场线与电场强度

Chapter

为了形象地描述电场中各点电场强度的方向和大小，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场强度的大小。

电场线

始于正电荷，终止于负电荷；不相交；是闭合曲线；在无电荷处不存。

电场线的特点

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电场线的切线方向就是场强的方向，也就是正电荷受力的方向。

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电场线的疏密表示场强的大小，越密的地方场强越强。

沿电场线方向，电势逐渐降低。

电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。

1

2

3

E=kQ/r^2，其中E是电场强度，k是静电力常量，Q是点电荷的电量，r是点电荷到某点的距离。

点电荷的电场强度公式

E=U/d，其中E是电场强度，U是两点间的电势差，d是这两点沿电场线方向的距离。

匀强电场的电场强度公式

E=U/d，其中E是电场强度，U是两极板间的电势差，d是两极板间的距离。

平行板电容器的电场强度公式

03

电势与电势差

Chapter

总结词

电势是描述电场中某点电荷的势能与其电荷量的比值，表示该点电荷在电场中的位置。

详细描述

电势是一个标量，表示电场中某点的电荷所具有的势能与其电荷量的比值。在静电场中，电势是描述电场中某点电荷在电场中的位置的重要物理量。

电势的计算方法包括利用电场线、等势面、高斯定理等。

通过电场线，可以计算出电场中某点的电势。在等势面上，电势值相等，可以利用等势面来计算电势。另外，高斯定理也可以用来计算电势。

详细描述

总结词

总结词

电势与电场强度之间存在一定的关系，即电场强度等于电势梯度的负值。

详细描述

在静电场中，电场强度等于电势梯度的负值。也就是说，沿着电场线方向，电势逐渐降低，而电场强度逐渐增大。因此，通过计算电势梯度，可以得出电场强度的大小和方向。

04

电容器与静电场储能

Chapter

电容器是一种能够储存电荷的电子元件。它由两个平行且相对的导电板组成，通常被称为极板。

根据不同的分类标准，电容器可以分为多种类型。例如，根据电容器所用的介质不同，可分为空气介质电容器、陶瓷介质电容器、电解电容器等。

电容器的定义

电容器的分类

静电场储能的计算公式

静电场储能的计算公式为$W=frac{1}{2}CV^2$，其中$W$是静电场储能，$C$是电容器的电容，$V$是施加的电压。

静电场储能的意义

静电场储能的大小反映了电容器储存电荷的能力。在电路中，电容器可以用于储存和释放能量，从而在电路中起到滤波、旁路、能量转换等作用。

05

静电场的实际应用

Chapter

静电除尘器是一种利用静电场使气体电离，进而使尘粒荷电并在电场力的作用下使尘粒沉积于集尘器的装置。

静电除尘器具有除尘效率高、阻力低、处理烟气量大等优点，广泛应用于电力、冶金、化工等行业的烟气除尘。

静电除尘器的工作原理是利用电场使气体发生电离，使粉尘荷电并在电场力的作用下向集尘极移动并沉积下来，从而达到净化空气的目的。

静电复印机是一种利用静电复印原理，将原稿的图文信息复制到复印纸上的一种办公设备。

静电复印机具有操作简便、复印效果好、价格实惠等优点，广泛应用于办公室、学校、图书馆等场所。

静电复印机的工作原理是利用静电感应使墨粉吸附在纸张表面，再通过热压或冷压技术将墨粉固定在纸张上，形成图文信息。

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