真空中的静电场课件.ppt

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1、研究电磁现象的有关规律及其应用的科学第三篇电场和磁场真空中的静电场静电场：相对于观察者静止的电荷所产生的电场第八章[例1]氢原子中电子与质子之间的距离为5.310-11m，试计算电子和质子之间的静电力和万有引力各为多大？已知引力常数G=6.710-11Nm2/kg2由库仑定律，电子与质子之间的静电力大小为解:由万有引力定律有----可不考虑Fg[例2]如图,一对等量异号电荷+q和-q，其间距离为l且很近，这样的电荷系称为电偶极子。定义为电偶极矩，简称电矩，是矢量,方向由-q指向+q。求(1)两电荷延长线上任一点A的电场强度；(2)两电荷连线中垂线上任一点B的电场强度。解:(1)设两电荷

2、延长线上任一点A到电偶极子中点O的距离为r+q和-q在A点处的场强大小分别为：方向沿x轴正向方向沿x轴负向因pe=ql，当r>>l时有方向沿x方向或与电矩的方向一致(2)设电偶极子中垂线上任一点B到O点的距离为r则在y方向上，和的分量相互抵消当r>>l时方向沿x负方向即与电矩的方向相反[例3]设有一长为L的均匀带电q的直线，求直线中垂线上一点的场强。解：建立如图坐标系，O为直线中点，P为直线中垂线上任一点任取一长为dy的电荷元dq即[例4]一半径为R、均匀带电为q的细圆环,求(1)轴线上某一点P的场强;(2)轴线上哪一点的场强极大?并求其大小。解：以圆环圆心O为原点建立如图坐标系在圆环上任取

3、一线元dl则由对称性有为定值且----可看作集中在环心的点电荷讨论：1.当x>>R时，有2.当x=0时，有4.E的极值位置令可得3.当时，有[例5]一半径为R的均匀带电薄圆盘，电荷面密度为,求圆盘轴线任一点的场强解：可将带电圆盘看成是由许多同心带电细圆环组成的在圆盘上取一半径为r，宽度为dr细圆环则因各细圆环在P点的场强方向相同讨论：1.当x<>R时----相当于点电荷q的电场