大學(xué)物理第5章靜電場(chǎng)-文庫(kù)吧
2024-12-29 19:38 本頁(yè)面
【正文】 線(xiàn)與直線(xiàn)之間的夾角分別為 ? 1和 ? 2，如圖所示 . xEd?yEd?x y 0 a 1?2?P dx x 解 : 步驟 : ，選電荷元 dq=?dx 的大小和方向 Ed?Ed?r ?2041rdxdE ????3. 將 投影到坐標(biāo)軸上 Ed?)1 8 0c o s ( 0 ??? dEdE x?s indEdE y ?17 4. 選擇適當(dāng)?shù)姆e分變量 xEd?yEd?x y 0 a 1?2?P dx x Ed?r ? r、 ? 、 x三變量選一個(gè)積分變量 選 ? 作為積分變量，因此 ?222s inar ???? ac t gtgax ????? )( 2 ??2s indadx ?????? dadE x c os40??????? dadE y s i n40?18 ???? ???dadEE xx c os421 0???? ? ?120s i ns i n4 ???? ? ?? a?? ?? 21 s i n40??????? dadEEL yy)c os(c os 2104????? ?? a討論： ?當(dāng)直線(xiàn)長(zhǎng)度 L→∞ ，或 a→0, 則 ?1→0 ， ?2→ ? 0?xE? jaE y??02 ????E?r jrE??02 ?????當(dāng) ?異號(hào)時(shí)， E方向相反 19 六、帶電體在外電場(chǎng)中所受的作用 EqF ?? ??? dqEF ??討論：如圖已知 ?q、 d、 S 求兩板間的所用力 q? q?d Sqqf020 22 ??? ??2024 dqf???20 電偶極子在外電場(chǎng)中受的力和力矩 qEF ???qEF ???q?E?q??o0??? ?? FFF???合 力 ??? s i ns i n2s i n2 q l ElFlFM ??? ??合力矩 EpM ??? ??力矩總是使電矩 轉(zhuǎn)向 的方向，以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài) p? E?可見(jiàn)： 力矩最大； 力矩最小。 Ep ?? ? Ep ?? //21 167。 電通量 高斯定理 一、電 力 線(xiàn) 為形象描繪靜電場(chǎng)而引入的一組空間曲線(xiàn)。 AAE B BE 電力線(xiàn)的切線(xiàn)方向表示場(chǎng)強(qiáng)方向 電力線(xiàn)的密度則表示場(chǎng)強(qiáng)的大小 ??SE??? ???????SSNE e△ N為通過(guò)△ S⊥ 的電力線(xiàn)數(shù) 22 ???dSdE e 在電場(chǎng)中任一點(diǎn)處，通過(guò)垂直于 E的單位面積上的電力線(xiàn)的數(shù)目等于該點(diǎn)處 E的量值。 單個(gè)點(diǎn) 電 極 帶異號(hào)電荷的點(diǎn)電極 23 帶正電的點(diǎn)電荷 電偶極子 均勻帶電的直線(xiàn)段 3. 靜電場(chǎng)電力線(xiàn)的性質(zhì) （ 1）起自正電荷 (或 ∞處 )、終止于負(fù)電荷 (或 ∞處 )，不形成閉合回線(xiàn)、也不中斷 。 （ 2）任意兩條電力線(xiàn)不相交。 (E是唯一的 )。 24 /S二、電通量 ?SE???? ESeSE???c o sESe ??SEe ?? ??? 通過(guò)電場(chǎng)中任一給定截面的電力線(xiàn)的總數(shù)稱(chēng)為通過(guò)該截面的電通量或 E通量，用符號(hào) Φe表示 在勻強(qiáng)場(chǎng)中 (平面 ) 在非勻強(qiáng)場(chǎng)中 (曲面 ) S E??SdEd e ?? ???? ?? Se SdE ???25 電場(chǎng)中的任意閉合曲面 S、電場(chǎng)強(qiáng)度 E的通量 規(guī)定 ：法線(xiàn)的正方向?yàn)橹赶蜷]合曲面的外側(cè)。 ? ?? Se SdE ???Φe的單位為 : 伏特 米 (Vm) 26 三、 高斯定理 高斯定 理 是反映靜電場(chǎng)性質(zhì)的一個(gè)基本定 理 。 反映 場(chǎng) 和 源 的關(guān)系。 在真空中的任意靜電場(chǎng)中，通過(guò)任一閉合曲面 S的電通量 Φe，等于該曲面所包圍電荷的代數(shù)和除以 ?0，而與閉合曲面外的電荷無(wú)關(guān) . 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ?? ???? ise qSdE01???注意： E是高斯面上各點(diǎn)的 電場(chǎng) ； 式中 的 E是 dS處的總電場(chǎng)。 27 場(chǎng)源為點(diǎn)電荷 q (1) q位于閉合球面 S的中心 + E?ndS?q ? ?? Se SdE ???? ?? S Sdrrq ??0204 ???? SdSrq 204 ?? 022044 ???? qrrq ????點(diǎn)電荷的電通量與球面的半徑無(wú)關(guān)。 ? 取相鄰球面 ,則 ?e 連續(xù) S2 S1 ?e1＝ ?e2 ? 點(diǎn)電荷的 線(xiàn)連續(xù)。 E?28 (2) q位于任意閉合曲面 S／ 內(nèi) + ndS?E?S/ S 若 S和 S/之間沒(méi)有其他電荷 ,點(diǎn)電荷 q 的電場(chǎng)線(xiàn)是連續(xù)地延伸到無(wú)限遠(yuǎn)。 0/ SdE ?qS?????(3) q不在閉合曲面 S//內(nèi) + 只有與 S//相切的錐體內(nèi)的電場(chǎng)線(xiàn)才通過(guò) S// 0???? ? //e S SdE ??因?yàn)橛袔讞l電場(chǎng)線(xiàn)進(jìn)面內(nèi)必然有同樣數(shù)目的電力線(xiàn)從面內(nèi)出來(lái)。 29 場(chǎng)源電荷為點(diǎn)電荷系 (或電荷連續(xù)分布的帶電體 ) (4) 任意 點(diǎn)電荷 系統(tǒng) ???niiEE1??S s?dqi iE?qj jE?E??? ??jjii EEE???（ S外） （ S內(nèi)） ? ?? S SdEe ??? SdEESjjii???? ?? ??? )(? ?? ? ???? SjjSii sEsE )d(d)(????? ? ?? ????i j SjS i sEsE???? dd 00?? ?iiq?30 0SSdE ??? ?? 內(nèi)q???? ?? VS sE 0????任意連續(xù)電荷分布 說(shuō)明： (1) ?e只 由 S內(nèi)的 ∑q內(nèi) 值決定，與 q內(nèi) 分布無(wú)關(guān) 。 (2) 高斯面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ｅ 是總場(chǎng)強(qiáng) (S內(nèi)外電荷共同產(chǎn)生 )。 (3) 庫(kù)侖定律只適用于靜電場(chǎng)，高斯定理不僅適于靜電場(chǎng)，還適用于變化的電場(chǎng)。 (4) 高斯定律說(shuō)明，靜電場(chǎng)是個(gè)有源場(chǎng) 。 31 表明電力線(xiàn)從正電荷發(fā)出，穿出閉合曲面 ,所以 正電荷是靜電場(chǎng)的源頭。 表明有電力線(xiàn)穿入閉合曲面而終止于負(fù)電荷，所以 負(fù)電荷是靜電場(chǎng)的尾。 00 ????? eiq00 ???? eiq ?32 四、高斯定理的應(yīng)用 高斯定理解題應(yīng)注意 : 適用對(duì)象：
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
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