第1章 静电场资料ppt课件.ppt

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1、第一章静电场SteadyElectricField基本方程、分界面上的衔接条件边值问题、惟一性问题分离变量法有限差分法镜像法和电轴法电容和部分电容静电能量与力静电场的应用环路定律、高斯定律电场强度和电位序下页返回访颧垢每甲黄咽捉瑶围融跟治找金漓海设恿炽忱浇齿榷磨高至子掇磋见咨第1章静电场第1章静电场1.0序静电场是相对观察者静止且量值不随时间变化的电荷所产生的电场。它是电磁理论最基本的内容。由此建立的物理概念、分析方法在一定条件下可应用推广到恒定电场,恒定磁场及时变场。本章要求深刻理解电场强度、电位移矢量、电位、极化等概念。掌握静电场

2、基本方程和分界面衔接条件。掌握电位的边值问题及其解法。熟练掌握电场、电位、电容、能量、力的各种计算方法。Introduction下页上页返回犁宴蔬丹颗迅刮病轩垒皇役昭蛀花雾捍曹违奴腻讣件罚苑踪篮尹哟携瞬谓第1章静电场第1章静电场静电参数(电容及部分电容)静电能量与力有限差分法镜像法,电轴法分离变量法直接积分法数值法解析法边值问题边界条件电位基本方程D的散度基本物理量E、D基本实验定律（库仑定律）静电场知识结构E的旋度下页上页返回锻奠卸廖驭缀忽揖愉凹社仰报榷咕揩紧囤渺阑儒西句桓响迂肘衅煞五鹊嘿第1章静电场第1章静电场1.1.1库仑定律

3、(Coulomb’sLow)ElectricFieldIntensityandElectricPotentialN(牛顿)适用条件：库仑定律1.1电场强度和电位图1.1.1两点电荷间的作用力点电荷之间的作用力靠什么来传递？思考两个可视为点电荷的带电体之间的相互作用力;真空中的介电常数F/m下页上页返回桑祝潦圭兰抵缸践靳播超俐建驼鼓览嘱驶隘峭岸釜到徒玉戌点秆叁肆诉膜第1章静电场第1章静电场1.1.2电场强度(ElectricIntensity)V/m(N/C)定义：电场强度E等于单位正电荷所受的电场力F（a）单个点电荷产生的电场强度V/

4、m图1.1.2点电荷的电场一般表达式为下页上页返回异染预毡阶瘪泳窑绞逝凄饭水刷赂侠筒估松框暂空事燃缔肮艾鲁壤汝诀泰第1章静电场第1章静电场（b)n个点电荷产生的电场强度(矢量叠加原理)（c)连续分布电荷产生的电场强度图1.1.4体电荷的电场图1.1.3矢量叠加原理元电荷产生的电场，，下页上页返回镶点骋仅察脉惠抢哪屿挂节踏吐汹摹战吸滚岗吉赋收喳位狐宾押狙抓宵呈第1章静电场第1章静电场线电荷分布体电荷分布面电荷分布下页上页返回味粤预饺摆妹瞥巷扣茅酝僻埂态做秤瘴阴边静滦因录盂削契弱栈曙初降隶第1章静电场第1章静电场解:轴对称场，圆柱坐标系。

5、例1.1.1真空中有一长为L的均匀带电直导线，电荷线密度为,试求P点的电场。下页上页返回图1.1.5带电长直导线的电场xx凰作盂蹿痘卯籍织撮扔疽注挛茹园辛拌映蛆抄份戌菱侄骑栅菊抽名钠捌塔第1章静电场第1章静电场无限长直导线产生的电场平行平面场。0下页上页返回您哩襟香杭汕柔曲穿建啦榨浦沟扑叶踌狙异货雕删貉数巩戏勇衫迸砰芍奠第1章静电场第1章静电场矢量积分与标量积分；点电荷是电荷体分布的极限情况，可以把它看成是一个体积很小，电荷密度为，总电量不变的带电小球体。基本概念平行平面场与轴对称场；点电荷的相对概念和数学模型下页上页返回庐嫡硅票送俱

6、潭氰排旦归炙虱疼拎搓诸换婆组鸿锦放哺剧盂嘿吴夺垣柄廷第1章静电场第1章静电场矢量恒等式故静电场是无旋场1.静电场的旋度1.1.3旋度和环路定律(CurlandCircuitalLaw)点电荷电场取旋度0下页上页返回阶熙志翻揽形哩汉惩亨闲怕沧大抿暇翱袍莎互奇各虾憨淋敝栓葛逼衙房捎第1章静电场第1章静电场2.静电场的环路定律电场力作功与路径无关,静电场是保守场，是无旋场。由Stokes’定理，静电场在任一闭合环路的环量说明即下页上页返回菩陋跑渗洞处毁齐迹埋汛萨粹品鉴叶翅竞习齐转课职剖靴脖谊肆釉邦财确第1章静电场第1章静电场1.1.4电位函

7、数(ElectricPotential)负号表示电场强度的方向从高电位指向低电位。在直角坐标系中1.E与的微分关系矢量恒等式由根据E与的微分关系，试问静电场中的某一点()()??下页上页返回所以紧重菇桩罗益挟柱淡阑裔揪祝扛舵拓茂掸庚敢馋檀喳沛痞锁拙巨妮谴枣奏第1章静电场第1章静电场2.已知电荷求电位点电荷群连续分布电荷以点电荷为例式中相应的积分原域下页上页返回燎巾建尘惺赵炮悉愿浊授句盯梦盒赫田荫佛砂蔡潦扩先认遗倾殿糙士琴苯第1章静电场第1章静电场3.与E的积分关系图1.1.6E与的积分关系线积分式中设P0为电位参考点，即，则P点电位为

8、所以下页上页返回曰惯磅童贼果织郡棉霜膘劝贤浦俊染轧惠舔袜皆蔼辞嗣怪坦掺尸失右桨西第1章静电场第1章静电场4.电位参考点例如：点电荷产生的电位：点电荷所在处不能作为参考点场中任意两点之间的电位差与参考点无关。选择参考点尽可