电场强度通量-高斯定理.ppt

《电场强度通量-高斯定理.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、5-4电场强度通量高斯定理电场在复印技术上的应用：静电复印机2一、电场线（人为画的，并不存在）(1)切线方向为电场强度方向1、规定(2)疏密表示电场强度的大小3正点电荷与负点电荷的电场线一对等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线带电平行板电容器的电场线一对等量正点电荷的电场线典型电场的电场线分布图形4+正点电荷与负点电荷的电场线-2、几种典型的电场线5一对等量正点电荷的电场线++6-+一对等量异号点电荷的电场线7一对不等量异号点电荷的电场线-q2q8+++++++++++++-------------带电平行板电容器的电场线平板电容

2、器极板间电场强度？93、电场线的特点通过上述典型电场的电场线分布图得电场线的特点为(1)始于正电荷，止于负电荷，非闭合线。(2)任何两条电场线不相交。10二、电场强度通量通过电场中某个面的电场线数1、电通量的定义1）均匀电场，垂直平面时，通过平面S的电通量为：2、电通量的计算公式112）均匀电场，与平面夹角时，通过平面S的电通量为：面积矢量123）非均匀电场，曲面S的电通量任取平面元dS，该处电场可认为均匀，通过平面元dS的电通量为：面积元矢量通过曲面S的电通量为：13，电力线穿出，4）非均匀电场，闭合曲面S的电通量为规定：面元矢量的方向由闭合面内指向面

3、外，有正负的电通量。电通量为负，电力线穿进，电通量为正14例1三棱柱体放置在如图所示的均匀电场中。求通过此三棱柱体的电通量。解：S1S2通过三棱柱体表面的电通量为15S1S2通过三棱柱体表面的电通量为通过面S1的电通量为通过面S2的电通量为161、立体角立体(空间)角，如锥体的“顶角”半径为的球面部分的面积，半径为的球面部分的面积，立体角为三、高斯定理Gausstheorem17▲任一面元dS对某点所张的立体角：▲闭合曲面对面内一点所张的立体角等于球面对面内一点所张的立体角，为球面18在点电荷q的电场中，通过求电通量导出。2、高斯定理的导出高斯定理库仑定

4、律电场强度叠加原理高斯(C.F.Gauss17771855）德国数学家、天文学家和物理学家，有“数学王子”美称，他与韦伯制成了第一台有线电报机和建立了地磁观测台，高斯还创立了电磁量的绝对单位制。19+1)点电荷位于球面中心面元处的场强为通过闭合球面的电通量为闭合面内电荷202）点电荷在闭合曲面内+通过闭合面的电通量等于球面的电通量，为闭合面内电荷+3）点电荷在闭合曲面外21+通过这一对面元的电通量之和为零：通过闭合面的电通量为闭合面内电荷通过面元和面元的电通量为闭合面内无电荷224)任意电荷系q2q5q3q1q4q7q6任意带电体系可以看成由多个或无限

5、多个点电荷所组成。通过闭合面的电通量为：闭合面内电荷23在真空中静电场，通过任一闭合曲面的电通量，等于该曲面内所包围的所有电荷的代数和除以。3、高斯定理高斯面244、高斯定理的讨论(1)高斯面：闭合曲面。(2)电场强度：所有电荷产生的总电场强度，闭合面内、外电荷对电场有贡献。(3)电通量：穿出为正，穿进为负。(4)只有闭合面内的电荷对电通量有贡献。(5)静电场：有源场。25常见的电荷分布的对称性：球对称柱对称面对称带电球体带电球面点电荷带电圆柱体带电圆柱面带电直线带电无限大平板高斯定理对任何电荷分布都成立。只有电荷分布具有对称性时，才能由电荷Q求电场E。

6、四、高斯定理应用举例26用高斯定理求电场强度的一般步骤为：1、分析电场的对称性；2、根据对称性选择合适的闭合面；3、应用高斯定理计算电场。27例2求带电高压球周围的电场28Q设高压球半径为R,球面均匀带电Q。求高压球面内外任意点的电场强度。对称性分析：球对称解：1、球内R闭合面：球面通过闭合面的电通量为：29Q2、球外通过闭合面的电通量：电场在带电面两侧有突变。30例3静电复印机中光导硒鼓是一个圆筒，在充电极的作用下，带有均匀的静电荷，由于反射光的强弱使其电荷分布发生变化，这时在电场力的吸引下把墨粉末加到光导体表面上，“硒鼓”上形成深浅层次的墨粉图像，最

7、后移到复印纸上，复印出文字和图像。31静电复印机原理图：现求光导筒均匀带电时的电场强度32设有一无限长均匀带电直线，单位长度上的电荷，即电荷线密度为，求距直线为r处的电场强度。++++++解：对称性：轴对称闭合面：圆柱面通过闭合面的电通量：‖0由于电场线与上下底面平行，所以通过上下底面的电通量为零。33++++++利用高斯定理解E34例4均匀带电圆柱面，单位长度解:对称性：轴对称闭合面：圆柱面‖0。求电场，半径为RλrEEE通过闭合面的电通量为：上的电荷强度分布。由于电场线与上下底面平行，所以通过上下底面的电通量为零。35RλrEEE圆柱面内圆柱面外利

8、用高斯定理解E36例5无限大均匀带电平面，面密度求电场强度分布。解:对称性：面对