大学物理第7章静电场课件.ppt

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1、大学物理助学大连理工大学物理系PHYH余虹9/7/20211DUT余虹第二篇电磁学第7章静电场和恒定电场9/7/20212DUT余虹00.51.01.57.1静电场高斯定理质子+e00.51.01.5中子+-宏观物体带电量e的整数倍。夸克——1、电荷的量子性电子电量一、电荷与电现象9/7/20213DUT余虹2、电荷守恒定律——电绝缘系统中，电荷的代数和保持常量。+-电子对湮灭+-电子对产生3、电荷相对论不变性在相对运动的参考系中测的带电体的电量等。9/7/20214DUT余虹电荷1受电荷2的力有理化真空中的介电常数两个点电荷之间的作

2、用力，不会因为第三个电荷的存在而改变叠加原理二、库仑定律与电场强度9/7/20215DUT余虹线度足够地小——场点确定；电量充分地小——不至于使源电荷重新分布。1、试验电荷大小：单位电荷受力方向：正电荷受力单位：N/C、V/m说明定义电场强度2、Q0只是使场显露出来，即使无Q0，也存在。9/7/20216DUT余虹点电荷试验电荷方向试验电荷受力场强叠加原理由定义三、电场叠加原理9/7/20217DUT余虹电荷连续分布的带电体的场强场强叠加原理分量式Q9/7/20218DUT余虹例题求：电偶极子中垂面上任意点的场强解定义：偶极矩r>>l

3、r+=r-r+-9/7/20219DUT余虹例题均匀带电细棒，长L，电荷线密度，求：中垂面上的场强。解：yx09/7/202110DUT余虹一般yx0？请把这个问题带回去研究！9/7/202111DUT余虹已知：总电量Q；半径R。求：均匀带电圆环轴线上的场强。x（2）R<>x无限大带电平面场强9/7/202113DUT余虹1、电场线电场中假想的曲线疏密——表征场强的大小（穿过单位垂直截面的电场线数=附近的场

4、强大小）切线方向——场强的方向+++任何两条电场线不会在无电荷处相交。四、高斯定理9/7/202114DUT余虹2、电通量eSS1、均匀电场2、均匀电场=S3、非均匀电场、任意曲面dS单位：Vm9/7/202115DUT余虹K.F.Gauss——德国物理学家、数学家、天文学家定理：真空中的静电场内，通过任意封闭曲面的电通量等于曲面内所包围的电荷电量的代数和除以真空介电常数。=0>0<03、高斯定理规定外法线为正向。9/7/202116DUT余虹0R4、高斯定理的应用对于具有某种对称性的电场，用高斯定理求场强

5、简便。例题求电量为Q、半径为R的均匀带电球面的场强分布。源球对称场球对称RE选高斯面9/7/202117DUT余虹例题求：电量为Q、半径为R的均匀带电球体的场强分布。解：选择高斯面——同心球面r0ERR9/7/202118DUT余虹,且同一柱面上E大小相等。？r例题求：电荷线密度为的无限长带电直线的场强分布。解：选择高斯面——同轴柱面上下底面0思考：如果线粗细不可忽略，空间场强分布如何？9/7/202119DUT余虹求：电荷面密度为的无限大均匀带电平面的场强分布。解：选择高斯面——与平面正交对称的柱面侧面底面++++++++++且

6、大小相等；例题9/7/202120DUT余虹++++++++++++当场源是几个具有对称性的带电体时，可用高斯定理分别求各带电体单独存在时的场强，再作矢量叠加。例题求：电荷面密度分别为1、2两个平行放置的无限大均匀带电平面的场强分布。ABC当1=-2=解：带电平板电容器间的场强++++++++++++9/7/202121DUT余虹