靜電場(chǎng)——醫(yī)學(xué)物理學(xué)(編輯修改稿)
2025-02-03 10:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 E?2Sσ 高 斯 面 解 : E? 具有面對(duì)稱(chēng) 高斯面 :柱面 SESES ??????02110SES ?? 012 ?例 2. 均勻帶電無(wú)限大平面的電場(chǎng)， 已知 ? E?S 1S側(cè)S? ? ? ? ????????1 2S S Se SdESdESdESdE側(cè)?????????02 ???? E上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 47 例 3. 兩無(wú)限大均勻帶等量異號(hào)電荷平面間的電場(chǎng)。 ?? ???E??E??E??E??E??E?0022 ???? ???? ?? EEE兩板之間： 兩板之外： E=0 解 ：由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理 上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 48 位于中 心 q 過(guò)每一面的通量 課堂討論 ● q 1． 立方體邊長(zhǎng) a，求 位于一頂點(diǎn) ● q 1q?2q? 移動(dòng)兩電荷對(duì)場(chǎng)強(qiáng)及通量的影響 2． 如圖 討論 06?? qe ?????????0240qe上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 49 課堂練習(xí)：求均勻帶電直線的場(chǎng)強(qiáng)分布，已知 ? ?Er02???上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 50 167。 電 勢(shì) ?靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 ?電勢(shì) ?電勢(shì)疊加原理 ?電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系 上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 51 rdrr ?cld?c?E??ba保守力 ???baE drqA 0 與路徑無(wú)關(guān) ?qarbrdr? ???barr bao )rr(qqdrrqq 1144 0020 ????1．電場(chǎng)力的功： dlEqldEqldFdA ?c o s00 ????? ????其中 drdl ??c o s則 Ed rqdA0?上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 52 推廣：對(duì)應(yīng)于點(diǎn)電荷系的電場(chǎng) 012011()4ini a i b iqqA A Arr??? ? ? ? ? ??(與路徑無(wú)關(guān) ) 結(jié)論 試驗(yàn)電荷在任何靜電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，靜電場(chǎng)力所做的功只與路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)。 ldEEEqA nbaab??????????????? ? )( 210ldEqldEqldEqbanbaba??????????????????? ??? 02022上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 53 a b c d 即靜電場(chǎng)力移動(dòng)電荷沿任一閉和路徑所作的功為零。 00 ?q? ? ??? 0ldE ??q0沿閉合路徑 acbda 一周電場(chǎng)力所作的功 在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)流恒為零 。 —— 靜電場(chǎng)的 環(huán)路定理 0 0aaA q E dl? ? ??上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 54 說(shuō)明： a) 場(chǎng)強(qiáng)環(huán)路定理是靜電場(chǎng)保守性的一種等價(jià)說(shuō)法， 與重力重力場(chǎng)類(lèi)似； b) 高斯定理說(shuō)明靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)，環(huán)路定理說(shuō)明靜電場(chǎng)是有勢(shì)場(chǎng)，可引入勢(shì)能的概念； c) 沿電力線移動(dòng)電荷會(huì)作功而不會(huì)為 0，所以由環(huán)路定理可得出靜電場(chǎng)電力線不閉合的結(jié)論， 上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 55 b點(diǎn)電勢(shì)能 bW則 a?b電場(chǎng)力的功 ? ??baab ldEqA??0ba WW ??0??W取 ??? ???aaa ldEqAW??0E?Wa屬于 q0及 系統(tǒng) 試驗(yàn)電荷 處于 0qa點(diǎn)電勢(shì)能 ab注意 電勢(shì)能 保守力的功 =相應(yīng)勢(shì)能的減少 所以 靜電力的功 =靜電勢(shì)能增量的負(fù)值 aW上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 56 0aaaWU E dlq?? ? ?? 電勢(shì)差： 電場(chǎng)中任意兩點(diǎn) 的電勢(shì)之差（電壓） abUU?ab a babU U U E dl E dl??? ? ? ? ? ???????aa ldEqW??0單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能 單位正電荷從該點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn) (電勢(shì)零 )電場(chǎng)力所作的功 a、 b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于將單位正電荷從 a點(diǎn)移到 b時(shí)，電場(chǎng)力所做的功。 電勢(shì) ? ??baldE??上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 57 將電荷 q從 a?b電場(chǎng)力的功 ? ??baldEq??0baab WWA ?? 0 ()abq U U??注意 電勢(shì)（能）是相對(duì)量，電勢(shì)（能）零點(diǎn)的選擇 是任意的。 兩點(diǎn)間的電勢(shì)（能）差與電勢(shì)零點(diǎn)選擇無(wú)關(guān)。 電勢(shì)零點(diǎn)的選擇。 上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 58 根據(jù)電場(chǎng)疊加原理場(chǎng)中任一點(diǎn)的 電勢(shì)疊加原理 若場(chǎng)源為 q1 、 q2 ??qn的點(diǎn)電荷系 場(chǎng)強(qiáng) 電勢(shì) 121......nniiU U U U?? ? ? ? ? ?各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)電勢(shì)的 代數(shù)和 12() nPPU E d l E E E d l??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???nEEEE???? ??????????21? ??? ???????????????P PnPldEldEldE??????21上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 59 點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì) r?q P?0r?如圖 P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為 0204rrqE ?????? ?? ?????P rP rqdrrqldEu020 44 ??????由電勢(shì)定義得 討論 對(duì)稱(chēng)性 大小 以 q為球心的同一球面上的點(diǎn)電勢(shì)相等 最小ururuq ?????? 00最大ururuq ?????? 00上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 60 由電勢(shì)疊加原理， P的電勢(shì)為 點(diǎn)電荷系的電勢(shì) ?? ??iii rquu04 ??? ??? rdqduu04 ??連續(xù)帶電體的電勢(shì) 由電勢(shì)疊加原理 dqP?r1r?1q?2qnq?P 2rnr上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 61 ?根據(jù)已知的場(chǎng)強(qiáng)分布，按 定義 計(jì)算 ?由點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，利用 電勢(shì)疊加原理 計(jì)算 ????PP ldEu??電勢(shì)計(jì)算的兩種 方法 ： ?? ??iii rquu04 ??? ??? rdqduu04 ??上一內(nèi)容 回主目錄 ?返回 下一內(nèi)容 2022/2/4 62 XYZ O??????? ??R?Px例、 求均勻帶電圓環(huán)軸線 上的電勢(shì)分布。 已知： R、 q 解 :方法一 疊加法 rdqdu04 ???rdl04????? ? ???RP rRrdlduu ????????20 00 4242204 xRq????方法二 定義法 由電場(chǎng)強(qiáng)度的分布 23220 )(4 RxqxE????? ?? ????p px x Rxq x d xE d xu
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