电磁学知识点复习

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1、电场和电场强度电场的概念和定义电场强度及电场线电场强度叠加原理叠加法求电场强度温州大学物理与电子信息工程学院内容提要一.电场的概念和定义1.电场的概念问题:两个点电荷的相互作用力可以用库仑定律来表示，这种作用是怎么发生的呢？电场静电场：相对于观测者静止的电荷在其周围空间所激发的场。电场力：电场对处于其中的电荷的作用力。答:通过电场产生相互作用超距？近距？问题：为什么需要电场？电场真的存在吗？温州大学物理与电子信息工程学院++Fr电场的概念和定义2.电场强度定义单位：定义：电场强度是一个矢量，大小等于单位电荷在该处所受的电场力

2、，方向与正电荷在该处所受的电场力的方向一致。电场的性质：对电荷施力试探电荷：充分小注意：电场强度是空间坐标的矢量函数，反映电场本身性质。温州大学物理与电子信息工程学院二.电场强度及电场线例：点电荷电场中的场强．+答温州大学物理与电子信息工程学院1.点电荷的场强电场强度及电场线问题：在地球表面上通常有一竖直方向的电场，电子在此电场受到一个向上的力，则电场强度方向是朝上还是朝下？答：根据电场强度的定义问题：在一个带正电的大导体附近P点放置一个试探正电荷q，实际上测得它受力F。若考虑到电荷电量不足够小，则F/q比P点的场强E大还是

3、小？如果大导体带负电，情况如何？答：要考虑静电感应问题，由于正正排斥，F/q比实际小。温州大学物理与电子信息工程学院2.电场线电场线概念：为了形象地表达电场这种客观实在，人们在电场中画一组曲线，该曲线的切线方向表示该点的电场方向，曲线的疏密程度表示该点的电场强弱程度。各种电场线：典型的电场线要求熟悉温州大学物理与电子信息工程学院点电荷++电场强度及电场线+++一对点电荷+++++++++一对平行板温州大学物理与电子信息工程学院电场强度及电场线问题：空间中电场线为什么不相交？温州大学物理与电子信息工程学院电场强度及电场线1.电

4、场强度的叠加原理试探电荷在点电荷所共同激发的电场所受的力为：三.电场强度叠加原理温州大学物理与电子信息工程学院叠加原理原理表达：点电荷系中任一点处的总场强等于各个点电荷单独存在时在该点各自产生的场强的矢量和，这就是电场场强的叠加原理．2.例题与练习例题电偶极子是由两个大小相等，符号相反的点电荷和组成的点电荷系．从负电荷到正电荷的矢量线段称为电偶极子的臂．电荷和臂的乘积称为电偶极矩，简称电矩．求电偶极子中垂线上任一点的电场强度．解由于温州大学物理与电子信息工程学院但方向不同三.电场强度叠加原理例题与练习当　　　时，温州大学物理

5、与电子信息工程学院练习：请计算连线上的场强电场强度叠加原理1.带电体系场强求解方法点电荷系的场强四.叠加法求电场强度连续带电体的场强问题：与点电荷系的场强处理有什么不同？温州大学物理与电子信息工程学院电荷线密度：电荷面密度：电荷体密度：答：连续体系离散化然后求和叠加法求电场强度温州大学物理与电子信息工程学院例题求一均匀带电直线在P点的电场解：建立直角坐标系取线元dx带电将投影到坐标轴上xdxyθP叠加法求电场强度温州大学物理与电子信息工程学院2.典型例子积分变量代换代入积分表达式同理可算出xdxθPy叠加法求电场强度温州大学

6、物理与电子信息工程学院当直线长度无限长均匀带电直线的场强：{极限情况，由叠加法求电场强度问题:中垂面上的电场分布如何？温州大学物理与电子信息工程学院练习求一均匀带电圆环轴线上任一点x处的电场。叠加法求电场强度由对称性解：xpRr温州大学物理与电子信息工程学院所以，由对称性当dq位置发生变化时，它所激发的电场矢量构成了一个圆锥面。.叠加法求电场强度温州大学物理与电子信息工程学院Rrdr例题：求均匀带电圆盘轴线上任一点的电场。解：由例题均匀带电圆环轴线上一点的电场xP叠加法求电场强度温州大学物理与电子信息工程学院讨论：1.当xR

7、>>2.当<