(理学)大学物理静电学8-2Nppt课件.ppt

《(理学)大学物理静电学8-2Nppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、8.2.1电力线和电通量1定义：一、电力线(electriclineofforce)方向:电力线上各点的切线方向表示电场中该点场强的方向.点电荷的电场线正电荷负电荷+电场线一对等量异号电荷的电场线+一对等量正点电荷的电场线++一对异号不等量点电荷的电场线2q+q带电平行板电容器的电场+++++++++2电力线的性质：电力线不会中断。电力线不会相交。（单值）电力线不会形成闭合曲线，它起始于正电荷终止于负电荷。二、电通量1定义通过任一面元的电力线的条数称为通过这一面元的电通量。定义：矢量面元大小等于

2、面元的面积，方向取其法线方向。电通量：2.电通量Sq^dSnvEr通过任一曲面S的电通量：2方向的规定：闭合曲面外法线方向(自内向外)为正。不闭合曲面：面元的法向单位矢量可有两种相反取向.闭合曲面：结论：电场线穿出，电通量为正，反之则为负。三、静电场的高斯定律Gausstheorem高斯表述：静电场中任何一闭合曲面S的电通量，等于该曲面所包围的电荷的代数和的分之一倍。+q1.1当点电荷在球心时高斯定理+q1.2任一闭合曲面S包围该电荷rS2.高斯定理1.1当点电荷在球心时高斯定理因为电力线不会中断（

3、连续性），所以通过闭合曲面和的电力线数目是相等的。q1q2q3S2.高斯定理1.1当点电荷在球心时+1.2任一闭合曲面S包围该电荷高斯定理因为电力线不会中断（连续性），所以通过闭合曲面和的电力线数目是相等的。2.高斯定理1.1当点电荷在球心时1.2任一闭合曲面S包围该电荷1.3闭合曲面S不包围该电荷+由于电力线的连续性可知，穿入与穿出任一闭合曲面的电通量应该相等。所以当闭合曲面无电荷时，电通量为零。2.高斯定理1.1当点电荷在球心时1.2任一闭合曲面S包围该电荷1.3闭合曲面S不包围该电荷1.4闭合曲

4、面S包围多个电荷q1-qk，同时面外也有多个电荷qk+1-qn由电场叠加原理2.高斯定理1.1当点电荷在球心时1.2任一闭合曲面S包围该电荷1.3闭合曲面S不包围该电荷1.4闭合曲面S包围多个电荷q1-qk，同时面外也有多个电荷qk+1-qn高斯定律中的场强是由全部电荷产生的。通过闭合曲面的电通量只决定于它所包含的电荷，闭合曲面外的电荷对电通量无贡献。讨论高斯定理是静电场的基本方程,反映静电场的基本性质之一。q＞0闭合面内并非只正电荷。同样q＜0闭合面内并非只有负电荷。q =0净电荷为零，总的

5、通量为零。但局部曲面上的通量可能有正有负，而且，并非高斯面上的E处处为零。[思考题]一点电荷q位于立方体一个顶点A上,则通过abcd面的电通量为（A）0（B）q/0（C）q/(60)（D）q/(240)A•abcdA•解：以n个小立方体组成图示的大立方体如图所示n=8则A点点电荷激发起场强穿过大立方体的电通量由高斯定理得e=q/0则A点点电荷激发起场强穿过abcd的电通量为穿过大立方体电通量的1/24eabcd=e/24=q/(240)abcd8.2.3利用高斯定律求静电场的分布利

6、用高斯定理解较为方便常见的电量分布的对称性：球对称柱对称面对称均匀带电的球体球面(点电荷)无限长柱体柱面带电线无限大平板平面的分布具有某种高度对称性的情况下对rR++++++++++++++++q例1.均匀带电球面的电场，球面半径为R,带电为q。电场分布也应有球对称性，方向沿径向。作同心且半径为r的高斯面.rR时，高斯面无电荷，解：r0ER+R+++++++++++++++rqrR时，高斯面包围电荷q，Er关系曲线均匀带电球面的电场分布1.大学物理答疑安排：时间：每周周二、周三下午3：30~4：

7、45地点：A教二楼教师休息室2.二课堂的开设时间（原周二、周三、周四下午7、8节统一调整到周四晚上19:00~20:30（B班），周日的不变还需要报名二课堂的请在本周四12：30-3：30到实验六楼114室自行前往。第一次上课时间：10月7日周日晚3.第八章作业第六周周一（10月8日）上午交4.购买作业本的请课后登记购买例2.求无限长均匀带电直线的场强分布。设线电荷密度为该电场分布具有轴对称性。以带电直导线为轴，作一个通过P点，高为的圆筒形封闭面为高斯面S，通过S面的电通量为圆柱侧面和上下底面三部分的

8、通量。S此闭合面包含的电荷总量其方向沿求场点到直导线的垂线方向。正负由电荷的符号决定。S例3.无限长均匀带电圆柱面的电场。圆柱半径为R，沿轴线方向单位长度带电量为。rl作与带电圆柱同轴的圆柱形高斯面,电场分布也应有柱对称性，方向沿径向。高为l,半径为r（1）当rR时，均匀带电圆柱面的电场分布r0EREr关系曲线例4.均匀带电无限大平面的电场.σESE场强方向垂直于带电平面。[例题8-5](7)无限大厚d,均匀带