大學物理電磁學靜電場-wenkub
2022-08-20 08:51:10 本頁面
【正文】 是 矢量 ： 大小等于 單位電荷在某點受到 電場力的大小 ；方向為正電荷 在某點受到的電場力的方向。電荷之間有相互作用，同種電荷相排斥，異種電荷相吸引。第 四 篇 第九章 靜電場 1820年 奧斯特發(fā)現(xiàn)電流對磁針的作用，安培給出電流作用定律 1831年 法拉第發(fā)現(xiàn) 電磁感應現(xiàn)象 1785年 庫侖 扭秤實驗給出電荷相互作用定律 1865年麥克斯韋提出 電磁場理論 電磁學 － 科學上第二次綜合 電磁學內容 靜電場 ?高斯定理 ?環(huán)路定理 穩(wěn)恒磁場 ?類高斯定理 ?安培定理 電磁場 ?麥克斯韋 理論 167。 （ 3）電荷量子化 物體所帶電荷量的量值是不連續(xù)的。 （ 2） 電場強度與試探電荷無關 0qfE???1q2qnq（ 3）場的迭加原理 0q1f?2f?nf?f?12 nf f f f? ? ? ?120 0 0 0 nffffq q q q? ? ? ? ?12 nE E E E? ? ? ?單位： NC1 ,或 Vm1 二、 電場線 形象化手段來描述靜電場特征 對應于電場線的切線方向 E 的 方 向決定于電場線的疏密程度 E 的 大 小電場線特征： （ 1）電場線是 不閉合曲線 ， 起于正電荷，終止于負電荷 。 REEyx020?????y x o R x y o R ? ???Rddldq??jdEidEEd yx ??? ??2041RRddE ?????0c o s41c o s0 0??? ? ?RddEEx???????RRddEEy00 0 2s i n41s i n????????????? ? ?Ed?dq 思考題： 如圖，電荷線密度為 ?的無限長帶電導線彎成如圖所示形狀 ,AB為半圓，半徑為 R,求圓心處場強。有人說，求兩板各帶電積均為面兩板，相距為在真空中的 ,Sq= ,4 ,020202fSqfEEqfdqfqqSdBA???????????Sqf022 ??+q q 電場線 ? 表示電場方向： 曲線上每一點的 切向 為該點的場強方向 AEBE167。 + q （ 3）將上述結論推廣 高斯定理 (Gauss) 在任意靜電場中，通過任一閉合曲面 E 通量 (電通量）等于該曲面內電荷量的代數(shù)和除以 ?0 ??? ?????iiSse qdsESdE01c o s????（ 1） Gauss定理是庫侖定律的直接結果，是靜電場的基本定理之一 ，說明靜電場是有源場；正電 荷是源頭；負電荷是尾閭。 沿軸線方向單位長度帶電量為 λ. 均勻帶電圓柱面的電場。 求此帶電體所產生的電場強度的分布 。 有關。 rqVrqE0204141??????RqVE0410????計算電勢的兩種方法： （ 1）迭加法 VdqrP? ?4 0??（ 2）定義法 V E d lPP? ??? ? ?對帶電體積分 對路徑積分 Q1 Q2 R1 R2 1 2 3 練習：已知 Q1, Q2, R1, R2,求三個區(qū)域內電場強度和電勢。 電場分布具有軸對稱。 A C q q B 四、 等勢面與電場線 （ 1）重力場 在重力場中，等勢面為水平面，地形圖即為等勢線圖 。 5 電場強度與電勢梯度的關系 電場線 等勢面 V E d lPP? ??? ? ?數(shù)學 ？ 已知電勢分布，如何求電場？ 一、電勢方向導數(shù)與電場強度 如圖為一組等勢面 V V+DV VDV 把試探電荷 沿任一方向 從電勢為 V的等勢面移到 V+DV等勢面，電場 力作功為？ q0dl?l?D方法一： 000( ) { ( ) }a b a bA q V V q V V VqV? ? ? ? ? D? ? DV V+DV VDV l?D方法二 )c o s (00 ?? ?D?D?? lEqlEqA ab ??lEq D?? ?c o s0V V+DV VDV l?DVqA ab D?? 0?E? VqlEq D?D 00 c o s ?lVEDD?? ?c o s 即 : lVEl DD??E ll : E 為 在正方向上投影? ?DV V+DV VDV l?D?E? lVE lDD??? dldVlVElll ??DD???D?Dlim0 ,0即，電場中某點的電場強度在某一方向上的 分量 ，等于該點電勢在 該方向上的導數(shù) 的 負值。 + 點電荷的等勢面 014PqVr???+ 電偶極子的等勢面 電平行板電容器電場的等勢面 + + + + + + + + + 等勢面與電場線的關系 兩點結論： （ 1） 電場線所指的方向就是電勢降低的方向 。dq39。已知直線上電荷線密度為 。已知 q,R,x q R x P r 取電荷元 dq dq dlRqdldq??2??22020 841xRdlRqrdqdV????????????RRxRdlRqdVV????20220220 822041xRq????dlRqdq ?2?q R x P r q R x P r 討論： xqV041 , X)1(????? 則點電荷 001( 2 ) X 0 , =42qVR?? ? ??? 則例 3，計算均勻帶電球面電場中電勢 R + + + + + + + + q ?????????Rr 0Rr rq 4120??ER + + + + + + + + q 2041= , rqERr??時?P r ????PP ldEV??drrqr2041?????rq041???+ + + + + + + q P r R 時 ????PP ldEV??R 20104RrRqd r d rr???????分段積分 Rq041???等勢體 電勢分布曲線。 4 靜電場的環(huán)路定理 電勢 一、 靜電場的環(huán)路定理 當帶電體在
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1