• / 79
  • 下载费用:10 金币  

静电场-chen-1.ppt

关 键 词:
静电场-chen-1.ppt
资源描述:
大 学 物 理 下,第 八 章 静 电 场,§8-1 电相互作用,一、电荷的基本属性:,两种电荷:正电荷、负电荷,同号相斥、异号相吸,电荷守恒定律,在一封闭的系统中,正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变。,电荷量子化 Q = ne e =1.60210-19 (C),二、库仑定律和静电力的叠加原理,1、库仑定律:在真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。(扭秤实验),——真空介电常量(或真空电容率),例:比较氢原子内电子和质子间库仑力和万有引力,,关于库仑定律的几点说明:,1).库仑定理中的电荷相对观察者都处于静止状态。,2).有效范围,3). 符合作用力和反作用力的规律,4).微观领域中万有引力比库仑力小得多,可忽略不计,2、静电力的叠加原理 :,工具:微积分,例题 如图,在真空中一直线上三个点电荷q1、q2、q0,q1与q2固定在两端点,间距为r,q0可在直线上移动,当q0置于距q1为 r/3处时,恰成稳定平衡。问q0应为何号电荷,q1和q2的电量比应为何值?( ),1:4 正,电场是种特殊的物质,(1)物质性的体现:,(2)特殊性的体现:不是由分子、原子组成, 具有叠加性。,a、给电场中的带电体施以力的作用。,b、当带电体在电场中移动时,电场力作功。表明电 场具有能量。,c、变化的电场以光速在空间传播,具有动量。,1、电场,三、电场 电场强度,2、电场强度,1)电场强度的定义:,(2)点电荷系 的场强:,3)电场强度的计算,(3)连续带电体的电场,三种带电形式:,连续带电体可视为是电荷元(dq)的集合,,,,先微分后积分,先分解后合成,例题 设有一均匀带电直线,长度为L,电荷线密度为,线外一点P 离开直线的垂直距离为a,P点和直线两端的连线与直线之间的夹角分别为1和2,如图所示,求P点的场强。,取线元dy,其电量为dq(点电荷),如图所示:,均匀无限长带电直线:,统一变量:,例 半径为R的均匀带电细圆环,电量为q 求:圆环轴线上任一点P的电场强度.,解:,当dq 位置发生变化, 它所激发的电场矢量 构成了一个圆锥面。,(1),(似电荷集中在环心的点电荷场强),(3),讨论:,,例 有一均匀带电薄圆盘,半径R,电荷面密度, 求圆盘轴线上的电场强度。,解法一:取微元ds=rdθdr,ds: dq=σds= σrdθdr,解法二:圆环元的叠加,讨论:,(2)图示两块无限大带电平板的场强,(1)当 x R时,圆盘相当无限大平面,(均匀场),电场强度:,1.点电荷:,2.点电荷系 :,3.连续带电体:,*均匀带电细圆环轴线:,解题方法:,(1) 取电荷元dq;,(2) 写出dq产生的场强dE,积分;,(3) 矢量积分转为标量积分,建立坐标系,分解;注意确定积分的上下限,选择合适的积分变量,并注意电场分布的对称性。,解:dq=σds= σ2πrdl,s,练习册8-2 线电荷密度为的无限长均匀带电线,分别弯成如图(a)和(b)所示的两种形状,若圆半径为R,试求(a)、(b)图中O点的场强。,,,,,解:(a)(1)设A∞半无限直导线在O点产生场强,(2)同理B∞半无限直导线 在O点产生的场强,,,,,,,,,,α= 45° 即与水平成45°,,,,,,由于对称性,,,,,E1E3 E2,,,,,,,,,例:如图所示两带电导线电荷都均匀分布,电荷线密度 分别为λ1和λ2 求:“无限长”带电线所受的静电力,分析:可利用静电力满足牛顿第三定律的特性,通过求ab带电线受力而得到“无限长”带电线的受力,当λ1与λ2异号时,F的方向向右; 当λ1与λ2同号时,F的方向向左。,例题 半径为R的半圆细环上均匀地分布电荷Q,求环心处的电场强度。,取线元dL,电荷元,,电荷对y轴呈对称分布,Y轴负向,,练习册8-3 有一细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形,其上半部均匀分布有电荷+Q,下半部均匀分布有电荷-Q,如图示.求半圆中心O处的场强。,解:由于对称性,dE+、dE-在x方向上的分量抵消,则,,,,,方向沿-y方向.,§8-2 静电场的高斯定理,电场线图示的规定:,电场线特性,1) 始于正电荷,止于负电荷(或来自无穷远,去向无穷远).静电场电场线不闭合.2) 电场线不相交.,1)曲线上每一点切线方向为该点电场方向, 2)通过垂直于电场方向单位面积电场线数为该点电场的大小.,P17,图8-13,返回,结束,一对等量异号电荷的电场线,返回,结束,返回,结束,带电平行板电容器的电场线,返回,结束,1.均匀电场,2. 非均匀电场,如果曲面是闭合曲面,则上式应换成对闭合曲面积分,规定曲面上某点的法线矢量方向是垂直指向曲面外侧的:,穿入:,穿出:,0,-R2E,,,如图示:求
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:静电场-chen-1.ppt
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-6521585.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台

微传网博客

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开