電場強度通量-高斯定理-全文預(yù)覽
【正文】 0??VrεqV0π4??? ?? r lEV ?? d ??? r rε rq 20π4dqE?r?re?57 電勢 正電荷的電勢為正，離電荷越遠，電勢越低； 負電荷的電勢為負，離電荷越遠，電勢越高。 ? 高斯面的選取使通過該面的電通量易于計算 第五章 靜電場 28 ? 正點電荷與負點電荷的電場線 ? 一對等量異號點電荷的電場線 ? 一對不等量異號點電荷的電場線 ? 帶電平行板電容器的電場線 ? 一對等量正點電荷的電場線 典型電場的電場線分布圖形 54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 29 + 正點電荷與負點電荷的電場線 54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 30 一對等量正點電荷的電場線 + + 54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 31 + 一對等量異號點電荷的電場線 54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 32 一對不等量異號點電荷的電場線 q 2q 54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 33 + + + + + + + + + + + + + 帶電平行板電容器的電場線 54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 34 一 靜電場力所做的功 lEqW ?? dd 0 ??lerεqqr??dπ4 200 ??rrεqqW dπ4d 200? 點電荷的電場 q0qAr ABBrE?rre?l?d?rdrθlle r dc o sdd ??? ??56 靜電場的環(huán)路定理 電勢能 第五章 靜電場 35 ?? BArr rrεqqW200 dπ4)11(π4 00BA rrεqq ??結(jié)論 : W僅與 q0的 始末位置 有關(guān) ，與路徑無關(guān) . rrεqqW dπ4d 200?q0qAr ABBrE?rre?l?d?rd56 靜電場的環(huán)路定理 電勢能 第五章 靜電場 36 任意帶電體的電場 ??iiEE??? ?? l lEqW ?? d0 ?? ??l iilEq ?? d0結(jié)論： 靜電場力做功，與路徑無關(guān) . （點電荷的組合） 56 靜電場的環(huán)路定理 電勢能 第五章 靜電場 37 二 靜電場的環(huán)路定理 ?? ???A D CA B ClEqlEq????dd 000)dd(0 ???? ??C D AA B ClElEq????0d ???l lE ??靜電場是保守場 結(jié)論： 沿閉合路徑一周， 電場力作功為零 . E?AB CD56 靜電場的環(huán)路定理 電勢能 第五章 靜電場 38 三 電勢能 靜 電場是 保守場 ，靜電場力是 保守力 . 靜電場力所做的功就等于電荷 電勢能增量的 負值 . )( pppp ABBAAB EEEEW ?????電場力做正功，電勢能減少 . E?AEpBEpAB56 靜電場的環(huán)路定理 電勢能 第五章 靜電場 39 )(d pppp0 ABBAAB EEEElEq ??????? ??令 0p ?BE? ?? ABA lEqE ?? d0p 試驗電荷 q0在電場中某點的電勢能，在數(shù)值上等于把它從該點移到零勢能處靜電場力所作的功 . E?AEpBEpAB56 靜電場的環(huán)路定理 電勢能 (1) 電勢能應(yīng)屬于 q0 和產(chǎn)生電場的源電荷系統(tǒng)共有。在球面內(nèi)的場強均為零。但電荷的空間分布會影響閉合面上各點處的場強大小和方向； ?高斯定理中所說的閉合曲面，通常稱為高斯面 。 (4)實驗數(shù)據(jù)處理 ：結(jié)合實驗數(shù)據(jù)的測算，發(fā)展了概率統(tǒng)計理論和誤差理論，發(fā)明了最小二乘法，引入高斯誤差曲線。高斯在數(shù)學(xué)上的建樹頗豐，有“數(shù)學(xué)王子”美稱。 ?電場線圖形可以用實驗演示出來。 SNEdd＝關(guān)于電場線的幾點說明 ?電場線是人為畫出的，在實際電場中并不存在； ?電場線可以形象地、直觀地表現(xiàn)電場的總體情況 。 第五章 靜電場 6 非均勻電場，閉合曲面 S . ? ?? S SEΦ ?? de ?? S SθE dc o s?90?θ?90?θ“穿出” “穿進” Sne?E?E?ne?θθ54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 7 非閉合曲面 凸為正，凹為負 閉合曲面 向外為正，向內(nèi)為負 方向的規(guī)定： S?(1) 討論 (2) 電通量是代數(shù)量 為正 e?d???? θ2 為負 e?d20??? θ電場線穿入 d0Es??電場線穿出 d0Es??54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 8 例 1 三棱柱體放置在如圖所示的勻強電場中 . 求通過此三棱柱體的電場強度通量 . 解 ???51eeiiΦΦxyzE?oMNPRQne?ne?ne??21 ee ΦΦ ??S1 S2 54 電場強度通量 高斯定理 第五章 靜電場 9 111
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