物理真空中靜電場ppt課件(參考版)
2025-05-04 12:10本頁面
【正文】 設(shè)電荷體密度為 ρ。 設(shè)電荷體密度為 ρ。 電荷分布無對稱性，高斯定律適用嗎？只用高斯定理能求場強分布嗎？ ?),( ?zyxE?),( 000 zyx?不能。 ?124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 48 電荷分布對稱性 → 場強分布對稱性 球?qū)ΨQ性 點電荷 均勻帶電球面 均勻帶電球體 軸對稱性 面對稱性 無限帶電直線 無限帶電圓柱 無限圓柱面 無限大平面 無限大平板 124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 49 討論： 高斯定理只是靜電場兩個基本定理之一，與環(huán)路定理結(jié)合，才能完備描述靜電場。這樣可避開復(fù)雜的積分。球?qū)ΨQ的場分布作球形高斯面，軸對稱的場作同軸柱面，平面對稱的場作軸與平面垂直的柱面。能用高斯定理求場強的情況要求電荷分布具有某種對稱性，具體說，當(dāng)電荷的分布滿足球?qū)ΨQ、無限長軸對稱、無限大平面對稱時可用高斯定理求場強。 124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 42 02 εσE ?02εσSES ? E?E?S? 高斯面的選取 ??? ????左底左底側(cè)面dSEdSEdSEe ??? c o sc o sc o s左右底面上 1c o s ?? ，側(cè)面 0c o s ?? ， ES 0 124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 43 02 εσE ?E?σ?E? E?σ?E?矢量式 neE ??02 ???， ne? 的方向垂直板面向外。 （ 2） ? = 0，則面上各點的場強均為零 錯！不一定 124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 35 01e1d ?qSEΦS??? ? ??02e ?Φ03e ?qΦ ??1S 2S 3Sq? q?在點電荷 和 的靜電場中，做如下的三個閉合面 求 通過各閉合面的電通量 . , 321 SSSq? q?討論 將 從 移到 2q AB點 P電場強度是否變化 ？ 穿過高斯面 S 的電通量有否變化 ？ 2q2qABs1qP * 124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 36 四 高斯定理應(yīng)用舉例 用高斯定理求電場強度的一般步驟為： 對稱性分析； 根據(jù)對稱性選擇合適的高斯面； 應(yīng)用高斯定理計算 . ?? ??? in0e1d qεSEΦS??124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 37 例 2 設(shè)有 一半徑為 R , 均勻帶電 Q 的球面 . 求球面內(nèi)外 任意點的電場強度 . 電場特點分析 ： P re?P re?E?E?E?方向：沿著球的半徑方向 大小：同心球面上所有點的場強大小相同 電場分布也具有球?qū)ΨQ性 + + + + + + + + + + + + + + + + Q + + + + + + + + + + + + + + + + Q 124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 38 高斯面：過 P點作同心且半徑為 r的 球面 求出通過高斯面的通量 rRr OSd?E?qSSP電荷分布的球?qū)ΨQ性使面上各點場強大小相等，方向沿徑向，故 S面的電通量 24EdSd rEdSESES SS?????? ? ?? ??0εq in??124 電場線和電通量 物理學(xué) 第五版 3
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