真空中的靜電場(chǎng)ppt課件-在線(xiàn)瀏覽
2025-03-06 08:20本頁(yè)面
【正文】 O a dx xdEydE?1? 2?Ed?r x 例 4 均勻帶電圓環(huán)軸線(xiàn)上的場(chǎng)強(qiáng) Q解： 在圓環(huán)上任取電荷元 dqrerdqEd ??204 ?????s i nc o sdEdEdEdE x???RRxyzoxxdq r?Ed?由對(duì)稱(chēng)性分析知 ?E E xx? ?????? ??dEEdEE xx0??EQRRxyzoxxdq r?Ed??xEE x ???? ????c os4 20???Qx rdqEE? ? 232204 RxxQE????? ???Qdqr 204c o s???2020 44 rQxQE??????rx??c osRx ??若 點(diǎn)電荷 Qr 204c os????例 5 均勻帶電圓盤(pán)軸線(xiàn)上的場(chǎng)強(qiáng) P X已知面分布 QRxrdr 解：取半徑 r、寬 dr的細(xì)圓環(huán) r d rdsdq ??? 2??2RQ?? ?該電荷元在 P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 ? ? 232204 rxxdqdE????方向如圖所示 各電荷元在 P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同 ? ??? ???RrxxdqdEE0 232204 ??Ed????????????22012 xRx??P XxxdEdrrddq ???? ?2204 xrdqdE????由對(duì)稱(chēng)性分析知 0??E? ?? ? ???Rxxrxr dr dEE020 232204?????? ? 222204c o sxrxxrdqdEdE x???????????????????22012 xRx??dr r?dEd?? ???????????22012 xRxE??討論 若 Rx ??02 ???E無(wú)限大帶電平面外一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 若 xR ??20220 41)(112 xQxRRQE????????????????點(diǎn)電荷 ? 理想模型 點(diǎn)電荷 電偶極子 無(wú)限長(zhǎng)帶電直導(dǎo)線(xiàn) 無(wú)限大帶電平面 總結(jié) d rdr ??rllr ??LrLr ??rdr ??? 疊加原理 drrQE ?4 20????304 rpE???? ??aE02 ????02???E疊加法求場(chǎng)強(qiáng) 選取電荷元 dq 線(xiàn)元 dl?ds?面元 dv?體元 或 利用已知結(jié)果 線(xiàn) 面 給出 dE 及其方向 給出 的分量， 由場(chǎng)源電荷分布的對(duì)稱(chēng)性分析分量疊加后的情況 Ed?積分運(yùn)算 ,并合成矢量結(jié)果。 電場(chǎng)線(xiàn) 電通量 高斯定理及其應(yīng)用 一 .電場(chǎng)線(xiàn) 用一簇假象空間曲線(xiàn)形象描述場(chǎng)強(qiáng)分布 通常把這些曲線(xiàn)稱(chēng)為電場(chǎng)線(xiàn) (electric field line) 或電力線(xiàn) (electric line of force) ?dE??dS??dSdNE 單位面積 通過(guò)的 電場(chǎng)線(xiàn)的條數(shù) E 的方向 ： 電場(chǎng)線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向； E 的大小 ： 在電場(chǎng)中任一點(diǎn)，取一垂直于該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向的 面積元 ，通過(guò)的 電場(chǎng)線(xiàn)數(shù)目 ，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小 ??dSdNE ?? E d sdN若面積元不垂直電場(chǎng)強(qiáng)度， 電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)、面積元的 關(guān)系怎樣？ 由圖可知 通過(guò) ?dsds和 電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)相同 ?? E d sdN?ndssd ?? ?定義?c o sE d s? SdEdN ?? ??勻強(qiáng)電場(chǎng) ??dS dSds?E?E? 1)電場(chǎng)線(xiàn)起始于正電荷 (或無(wú)窮遠(yuǎn)處 )，終止于負(fù)電荷 (或無(wú)窮遠(yuǎn)處 ) ，不會(huì)在沒(méi)有電荷處中斷； 2)兩條電場(chǎng)線(xiàn)不會(huì)相交； 3)電場(chǎng)線(xiàn)不會(huì)形成閉合曲線(xiàn)。 二 .電通量 (electric flux) 通過(guò)某一面的電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)稱(chēng)該面的電通量 ?? ???SSSdEd????)( dNSdEd ??? ???通過(guò)任意面積元的電通量 通過(guò)任意曲面的電通量怎么計(jì)算？ S把曲面分成許多個(gè)面積元 每一面元處視為勻強(qiáng)電場(chǎng) dS??E???dS dSds?E?E?? 通過(guò)閉合面的電通量 ? ?? S SdE ???討論 SdEd ?? ???? 正與負(fù) 取決于面元的法線(xiàn)方向的選取 SdS??E如圖 知 0?? sdE ??若如紅箭頭所示 則 0?? sdE ??規(guī)定：面元方向由閉合面內(nèi)指向面外 S ?EdS?dS?電力線(xiàn)穿入 電力線(xiàn)穿出 0?? sdE ??0?? sdE ??三 、靜電場(chǎng)的高斯定律 Gauss theorem 在真空中的靜電場(chǎng)內(nèi)，任一閉合面的電通量等于這閉合面所包圍的電量的代數(shù)和 。 S022044 ????qrrqdsEdsESdESS????? ?????2)源電荷仍是點(diǎn)電荷 取一閉合面不包圍點(diǎn)電荷 (如圖示 ) 1Sd?d?1E?1r^ q2Sd?穿出閉合面的電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)等于穿入閉合面的電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)。 靜電力的功 電勢(shì) 第
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