哈里德大学物理学 上册 教学课件 作者 滕小瑛Hch14Hch14.ppt

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1、第14章电势本章目录14-1电势能14-2单位电荷的电势能——电势14-3等势面14-4由电场强度计算电势14-5由电势计算电场强度14-6点电荷系统的电势能计划学时：由于静电力是保守力，当带点粒子系统内两个或多个粒子之间有静电力作用时：若令：在静电场中某点的电势能等于将由该点移到电势零点过程中电场力做的功14-1电势能得：14-2单位电荷的电势能——电势静电场中某点电势等于单位正电荷在该点具有的电势能，或将单位正电荷由该点移至零势点过程中静电力所做的功。电势差:还可以把电势差定义为：定义电势：因而，两点之间的电势差是把单位电荷从一点移动到另一点静电力所做功的负值。电势差可以为正、

2、负或零，取决于q和W的符号及大小。如果以无穷远处作为参考势能，电场中任一点的电势V定义为：14-3等势面具有相同电势的邻近的点构成等势面当带电粒子在同一等势面上的两点i和f之间移动时，电场对该粒子所做的净功为零。由得出，当则由于路径与功（因而电势能及电势）无关，对于任意连接i和f的路径，W=0，不管那条路径是否完全位于该等势面上。几种常见的带电体的等势面和电场线均匀电场点电荷电场电偶极子电场14-4由电场强度计算电势一、计算的一般原则元功：静电力做功：总功：因而，电场中任意两点间的电势差等于的线积分，因为静电力是保守力，所以一切路径结果相同。若令：则二、点电荷及点电荷组的电势（1）

3、点电荷的电势如图所示，E与ds方向相同，因为沿径向，所以把ds写作dr，有：我们约定，由：得：解V并把R改为r，于是有：（2）点电荷组的电势即点电荷系场中任一点的电势等于各点电荷单独存在时在该点产生的电势的代数和。——电势叠加原理电偶极子的电势由电势叠加原理：通常只考虑r>>d的情况，作如下近似：三、连续电荷分布的电势当电荷分布是连续的时，取微元（1）电荷线的电势如图所示，线密度为，取（2）带电圆盘的电势如图所示，线密度为，取14-5由电势计算电场强度如图所示，在P的电场强度E垂直于通过P的等势面或由于是E沿ds方向的分量，得E在任一方向的分量是在该方向电势随距离变化率的负值。如果

4、取s轴依次为x、y和z轴，则在任一点E的x、y和z分量为：对于电场强度E是均匀的简单情况，可得：式中，s垂直于等势面。电场在任一平行于等势面方向的分量为零。14-6点电荷系统的电势能静止点电荷系统的电势能，等于把各点电荷从无穷远处移入组成该系统时外力必须做的功。如图所示，相距r的两个点电荷，求系统电势能