资源描述：
《最新大学物理-电场1教学讲义PPT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、大学物理-电场1麦克斯韦从理论上总结了法拉第的物理思想，用一套方程组概括实验上发现的电磁规律，建立了电磁场理论，预言了光的电磁本性。相对论的问世，又将电磁学推向了一个新高潮。2）Maxwell方程组的建立第6章真空中的静电场StaticElectricFieldinVacuumq1q2电磁学中常用另一常数取代k称为真空中的介电常数，或真空电容率。注意：库仑定律只适用于点电荷；库仑力满足矢量叠加原理。电荷1电场对外的表现电荷2力的表现：三、电场电场强度近代物理证明：电场是一种物质。它具有能量、动量和质量。电荷之间的相互作用通过
2、电场进行电场电场对置于其中的电荷有力的作用；功的表现：在电场中移动电荷，电场力作功。(Electricfield)1、电场2、电场强度++++++Q电场q0定义P点的电场，引入试验电荷于P点在P点受电场的作用力与的电量成正比,但比值与无关。电场中某点的电场强度等于单位正电荷在该点受的电场力。是一个矢量,方向为正电荷在该点的受力方向。试验电荷的条件：①线度很小；②带电量很小的单位：点电荷在电场中受到的电场力3、电场强度的计算（1）点电荷的场强，与同方向，与反方向计算点电荷q在处的P点产生的场强，引入试验电荷于P点受的作用力由电
3、场强度的定义，得点电荷的场强公式P(场点)场源（2）点电荷系的场强（场强叠加原理）即：点电荷系在空间某点产生的场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。推广到n个点电荷，有电偶极矩例1、计算电偶极子在其延长线上任一点P产生的场强。解:电偶极子一对带等量的异号电荷相距l构成电偶极子的轴,方向例2、计算电偶极子中垂线上任一点P的场强。-qqlrP解（3）电荷连续分布的带电体的场强dq整个带电体在P点的场强任一电荷元在P点的场强带电体看成许多电荷元组成电荷分布在线上，，为电荷线密度；电荷分布在面上，，为电荷面密度；电荷
4、分布在体上，，为电荷体密度。的方向从dq指向P点P结果表示成计算下面两个标量积分上述积分是矢量积分，一般不易计算。实际中是建立坐标，把分解为和dqP例3计算一长度为L,带电量为q的均匀带电直线在其延长线上一点P产生的场强。解：在x处取电荷元取导线左端为原点,建坐标如图,dq在P点产生的大小方向沿x正向的方向沿x正向因为各电荷元在P点产生的方向均相同，所以整条导线在P点的场强或例4电荷q均匀分布在一半径为R的圆环上。计算在圆环轴线上x处P点的场强。解：在圆环上任取电荷元dq在P点产生的大小因各电荷元在P点产生的方向不同,把分解
5、为和由对称性所以:的方向沿x正向讨论:①，则②③令，可求得场强极大值的位置例5均匀带电圆板，半径为R，电荷面密度为。求轴线上任一点P的电场强度。rdr解：圆板看成许多带电圆环组成,利用带电圆环的场强公式RxP当时，对应无限大平板的情况rdrRxP静电场第一次作业P107页计21,22，1、电场线①线上每一点的切线方向表示该点场强的方向②线的疏密表示该点处场强的大小即：电场中某点电场强度的大小等于该点处的电场线数密度。（形象描述电场分布而假想的一些线）按上述规定,设通过电场中某点垂直于该点场强方向的无限小面积元的电场线条
6、数为,则该点处电场线的密度为:§6.2高斯定理（GaussTheorem）规定:在电场中作一些线(直线或曲线)——电场线+–点电荷的电场线电场线有下列基本性质①电场线起于正电荷(或来自无限远)，止于负电荷(或伸向无限远),不会在没有电荷的空间中断。②电场线不闭合，不相交。电场线只是形象描述场强分布的一种手段,电场线实际是不存在的,但可以借助实验手段将其模拟出来.平行板电容器中的电场线+++++++++----------+++–(忽略边缘效应,两板之间为均匀电场)垂直通过电场中某一面积的电场线条数。（1）均匀电场中通过一平面
7、S的电通量2、电场强度通量时SSnS平面法矢（2）任意电场通过任意曲面的电通量在曲面上任取面积元通过的电通量通过整个曲面的电通量电通量的单位：(3)通过任意闭合曲面的电通量+可正可负，正负决定与的夹角,对闭合曲面,规定：自内向外的方向为各面积元法线的正方向。这样，从闭合面穿出的通量为正，反之，穿入闭合面的通量为负。解：例6真空中一立方体形的封闭面,位于图示位置。已知立方体边长为a=0.1m，空间的场强分布为：常数b=1000N/(C.m)。试求通过该闭合面的电场强度通量。因为场强为沿x方向的非均匀电场.因此,通过立方体上,
8、下,前,后四个面的电场强度通量为零.设通过左、右两个平面的电场强度通量分别为和通过闭合面的总通量高斯定理是关于静电场中，通过任一闭合曲面的电通量与该曲面内包围电荷的关系的一个定理。3、真空中的高斯定理高斯定理的数学表达式为式中是闭合面内包围电荷的代数和，闭合面外的电荷，对此积分没有贡献。·
