华南师范大学《大学物理》课件A-第十章.pptVIP

odqxdE⊥dE//dErxpq讨论：1.x＝0时环心E=0；2.xR时,3.且E=EmaxEx例4.圆盘均匀带电q,半径为R,求其轴线上一点p的电场强度.odqxdErxpq一、电场线电场中某点场强大小等于该点电场线的密度。10.3电通量高斯定理目的：形象描述电场的分布规定：曲线上切线方向表示的方向；疏密表示的大小。定量：dS⊥静电场的电场线的性质：1.从正电荷出发到负电荷终止，永不闭合；2.任何两条电场线不相交。常见的几种电场线:二、电通量定义：电场中穿过任一曲面的电场线总数，称为通过该曲面的的电通量。?e计算：?dS可见：通量为代数量?e?均匀电场中的任一平面有限曲面闭合曲面穿入穿出外法向三、真空中的高斯定理考虑真空中点电荷的场。穿过这个球面的电通量为：与球面半径无关，只与它所包围的电荷的电量有关。推广到点电荷系：这个结论称为高斯定理。当闭合曲面内的电荷连续分布在一个有限体积内时，高斯定理可表示为在理解高斯定理时应注意以下几点：（1）只有闭合曲面内的电荷对总电通量有贡献，闭合曲面外的电荷对总电通量没有贡献；（2）是闭合曲面上的场强，它是闭合曲面内、外所有电荷共同产生的合场强，并非只由闭合曲面内的电荷确定。（3）高斯定理的重要意义在于把电场与产生电场的电荷联系起来，它反映了静电场是有源场。不论是静电场还是变化的电场，高斯定理都是适用的。四、应用高斯定理求场强1.分析场是否具有对称性和局部均匀性；2.取通过计算场点合适的高斯面；E垂直闭合曲面的全部或部分，而且大小处处相等；或是在部分面积上的通量为零。3.计算通量，由高斯定理计算场强。r例1.均匀带电Q的球面R激发的电场分布。带电球体内部：解：带电球体外部：例2.均匀带电Q的球体R激发的电场分布。例3.无限长均匀带电导线、或圆柱面的电场分布。例4.均匀带电无限大平面激发的电场.电荷对称=空间对称=Px推广：1.两个面xxx内部：外部：2.厚无限大带电板Ex例5.一点电荷Q放在带电体密度为A/r的空心球壳中心，球壳内、外半径为a和b.证明要使E与r无关，Qab解：高斯定理10.4电场力的功电势能一、电场力的功的特点可见：电场力做功与路径无关。以点电荷为例：任意静电场都可以看作是点电荷系中各点电荷电场的叠加，电场力对试验电荷所作功也等于各个点电荷的电场力所作功的代数和。即结论：试验电荷在任何静电场中移动时，电场力所作的功，仅与试验电荷的电量以及路径始、末位置有关，而与具体路径无关。说明静电场力是保守力，静电场是保守场。***华南师范大学《大学物理》第十章10.1电荷库仑定律一、电荷和物质1.物质的电结构—质子、中子、电子组成(导体和绝缘体).2.电荷的性质①正负电荷，相斥或相吸；②电荷是量子化的；③电荷守恒定律；④相对论不变性。二、库仑定律q1q2r21F12F21说明：（1）仅适用点电荷;同性相斥,异性相吸引;（2）介质中成立,k=1/4??0?r;（3）粒子间库仑力远大于万有引力.1.点电荷概念2.库仑定律3.库仑定律的应用（1）点电荷系（2）连续带电体①建立坐标系;②取积分元dq;③写出力元dFxdFydFz④积分计算出电场力电场力的叠加原理例1.半圆环均匀带电Q,半径为R,计算放在圆心处电荷q0的受力.yxds=RdθθdFdFydFxQq0一、静电场超距作用电荷电荷（错误）电荷电场电荷-------静止电荷的场静电场的对外表现:1.引入电场的带电体,受到电场的作用力;2.电场中移动电荷,电场力做功;3.放入电场中的导体发生静电感应;放入电场中的电介质发生极化.10.2电场强度场的概念客观存在.速度有限,具有能量,质量和动量,场和实物是物质存在的两种不同形式.二、电场强度q1q2q3q0P(x,y,z)只取决于电荷系及q0所在的位置P(x,y,z),而与q0的量值无关.qi----场源电荷q0----试验电荷(N/C)理解大小？方向？三、场强叠加定理注意--------矢量叠加若已知计算电场力的方法则电荷