最新电场u教学讲义ppt.ppt

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1、电场u点电荷的场.点电荷在P点产生的场强单位正电荷在该点受到的力设空间有N个固定点电荷（）由库仑定律和力的叠加原理给出点电荷组的电场：)r(E)z,y,x(Errr==——点电荷系在（x,y,z）点的电场强度q1q2qθ1θ2θ1θ2特别：P点在中垂面上q1q2q无限长均匀带电杆..无限长半圆柱薄带电筒，均匀面电荷密度σ。求轴上各点的场q利用“无限长线电荷的场强公式”—细条上电荷线密度单位长细条面积由对称性轴上的只可能有水平方向的分量0π+叠加原理例．均匀带电细环轴线上各点的场。已知特别：1）当（可直接由对称判断？）若>0a.将一负点电荷放在o点,受力为零的稳定平衡

2、点b.将一正点电荷放在o点受力为零的非稳定平衡点.对a.情况:当受到小扰动使之偏离平衡点。求以后的运动请考虑Q>0时x>0及x<0区域电场强度的方向；Q<0时x>0及x<0区域电场强度的方向?2）点电荷的场3）由1）与2）有为其他值时之间轴上必有一点使令得例．均匀带电薄圆盘,电荷面密度σ。求轴线上各点场强当时，轴上的总是垂直板面向外的。当时…。特别:当无限大均匀带电平板，这时与无关。且P点上下移动均可认为是中轴线上的点所以对大带电板外任意一点均适用无限大均匀带电薄平面(不考虑厚度)外为均匀电场，且各点场强的方向为垂直于带电平面的方向..均匀带电圆环均匀带电圆盘无限大

3、带电平面.电力线电通量(电场的)高斯定理规定：定性——力线的疏密程度表示电场的强弱定量：在电场中任一点做与电场垂直的面，通过上电力线的“根数”。则或静电场的电力线有两条性质：(1)永不闭合。(2)永不相交（除非交点上有电荷）2.电场的高斯定理下面从最简单的情形引入电通量的概念：(1)设场中有一平面S，该面的电通量：E=SE(2)SSn2)E为非均匀且S为任意曲面S面上的总通量：SdS1)若E为均匀场通过任意曲面S的电通量为电场强度在该面上的面积分当S为闭合曲面时：对闭合面的法线方向规定：闭合曲面上各点的面元的法向总以指向曲面外为正高斯定理指出：通过电场中任一闭合

4、曲面的电通量等于面内包围的全部净电荷的倍数学表达：它为我们求电通量提供了方便=？该处有电力线从面内穿出面外该处有电力线从面外穿入面内例：求均匀电场中半球面上的通量？由定义：将高斯定理用于闭和曲面S+S’例边长为的立方体中心有一点电荷。求通过每个面上的电通量问：1）将q移到偏离中心（仍在立方体内)2）将另一点电荷q’移到立方体内某点上3）将移到立方体外附近某点上下面对高斯定理进行一些讨论2)高斯定理右边,式中只包含高斯面内的净电荷。如上图中高斯面内外所有电荷产生的电场只有面内的电荷对通量有贡献1各处的电荷（不论在高斯面内还是面外）在处的总场3)对一闭和曲面S有：若有净穿

5、出S面的线。面内有净正电荷若有净穿入S面的线。面内有净负电荷若无净穿出S面的线。面内无净电荷例1：求真空中点电荷的场考虑到方向后得：（时的方向？）3.利用高斯定理求电场强度•高斯定理有什么用？1、为计算通量提供了方便2、在已知时，能求出某区域内的电荷3、*当电荷分布具有某种对称性，可用该定理求出电场。（为何要求电荷分布具有对称性？）例2球对称电荷分布的场设球体均匀带电Q过球外任意一P1点做高斯面或同理过球内任意一P2点做高斯面或rEoR对称性E必沿各点的径向方向离球心等远的点为等价的r此题特别注意到：1)均匀带电球体外高斯球面S1上各点的场与将全部电荷集中到球心去时一

6、样Q..2)内高斯球面S2上各点的场与将S2内电荷全部电荷集中到球心去而S2外的电荷没有一样时一样。2SQr.2S只要电荷分布具有球对称性以上结论仍成立。2S3)在一个中空的球形均匀面电荷分布++++++++++++++++rEoR求均匀带电球体与点电荷之间的相互作用力由以上结论：a.两个同心均匀带电球面。请马上写出各区域内的？b.一个均匀带电球体与一均匀带电球面。请马上写出各区域内的？1Q1R2RI例：求无限长圆柱体均匀电荷分布的电场r.其中+若ρ>0对任意P点（离线电荷的垂直距离）过点P做长L，半径r的柱形高斯面.r.r...σ若是无限长半径为R的圆柱面电荷分布

7、，面电荷密度σ只要电荷分布具有轴对称性以上结论仍成立。例4．面对称电荷分布。在宽为2d的两无限大平面间为电荷体密度为ρ的带电体。求各处的电场强度。先求电荷区外任一P点的场由高斯定理场的对称性带电系统具有面对称性且为“无限大”1、各点场强的方向一定与对称面垂直2、离对称面等远的左右两点的场强大小相等方向相反对电荷区内任一点Q..无限大均匀带电薄平面.......本章中考演练