电荷守恒定律.ppt

《电荷守恒定律.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电荷守恒定律.ppt（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电荷守恒定律电荷守恒定律现在学习的是第1页，共11页l本节讨论的内容：电荷模型、电流模型、电荷守恒定律本节讨论的内容：电荷模型、电流模型、电荷守恒定律 电磁场物理模型中的基本物理量可分为源量和场量两大类。电磁场物理模型中的基本物理量可分为源量和场量两大类。电荷电荷电流电流电场电场磁场磁场（运动）（运动）源源量量为为电电荷荷q q(r r,t t)和和电电流流i i(r,t t)，分分别别用用来来描描述述产产生生电电磁磁效效应应的的两两类类场场源源。电电荷荷是是产生电场的源，电流是产生磁场的源。产生电场的源，电流是产生磁场的源。2.1 电荷守恒定律电荷守恒定律 现在学习的是第2页，共11页 对对

2、于于实实际际的的带带电电体体，电电荷荷是是分分布布在在一一定定的的区区域域内内，称称其其为为分分布布电电荷。用电荷密度来定量描述电荷的空间分布情况。荷。用电荷密度来定量描述电荷的空间分布情况。1、电荷分布、电荷分布1 1）、电电荷荷体体密密度度：在在电电荷荷分分布布区区域域内内，取取体体积积元元V V，若若其其中中的的电电量为量为q q，电荷体密度为，电荷体密度为 根据电荷密度的定义，如果已知某空间区域根据电荷密度的定义，如果已知某空间区域V中的电荷体密中的电荷体密度，则区域度，则区域V中的总电量中的总电量q为为 现在学习的是第3页，共11页 2）、电电荷荷面面密密度度：若若电电荷荷分分布布在

3、在宏宏观观尺尺度度h h 很很小小的的薄薄层层内内，可可认认为为电电荷荷分分布布在在一一个个几几何何曲曲面面上上，用用面面密密度度描描述述其其分分布布。若若面面积积元元S S 内内的的电电量量为为q q，则面密度为，则面密度为 3 3）、电电荷荷线线密密度度：对对于于分分布布在在一一条条细细线线上上的的电电荷荷用用线线密密度度描描述其分布情况。述其分布情况。若线元若线元 内的电量为内的电量为q ql l，则线密度为，则线密度为 曲面上的总电量为曲面上的总电量为曲线上的总电量曲线上的总电量 现在学习的是第4页，共11页4 4）点电荷）点电荷（1 1）函数函数 设设 和和 分别代表场点和源点的位置

4、坐标，定义如分别代表场点和源点的位置坐标，定义如下函数为下函数为 函数函数 函数性质：函数性质：现在学习的是第5页，共11页 函数对场点和源点的对称性（偶函数）函数对场点和源点的对称性（偶函数）（2 2）点电荷的表示）点电荷的表示位于坐标位于坐标 处的点电荷可表示为处的点电荷可表示为即电荷体密度即电荷体密度 的电荷，但若作一个小体积将的电荷，但若作一个小体积将 包含在围，包含在围，且对电荷体密度进行体积积分有且对电荷体密度进行体积积分有 函数可以把连续函数 在 的值 抽选出来，称之为取样特性。现在学习的是第6页，共11页2 2、电流分布电流分布1 1）（）（体）电流密度体）电流密度设设电电流流

5、为为I垂垂直直通通过过S 的的，则则该该点处的电流密度点处的电流密度 为为 载流导体内每一点都有一个电流密度，构成一个矢量场，称这一矢量场为载流导体内每一点都有一个电流密度，构成一个矢量场，称这一矢量场为电流场电流场。电流场的矢量线叫做电流场的矢量线叫做电流线电流线。流过任意面积流过任意面积 的电流强度的电流强度I I现在学习的是第7页，共11页2 2）（）（面）电流密度面）电流密度3 3）线电流）线电流电流元电流元当电荷只在一个薄层内流动时，形成的电流为面电流。当电荷只在一个薄层内流动时，形成的电流为面电流。设设电电流流在在曲曲面面S S上上流流动动，在在垂垂直直于于电电流流方方向向取取一一

6、线线元元 ，若若通通过线元的电流为过线元的电流为 则定义则定义穿过任意曲线的电流：穿过任意曲线的电流：现在学习的是第8页，共11页3 3、电流的连续性方程、电流的连续性方程 时间内，时间内，V V内流出内流出S S的电荷量为的电荷量为电荷守恒定律：电荷守恒定律：时间内，时间内，V V内电荷内电荷改变量为改变量为由电流强度定义：由电流强度定义：微分形式微分形式积分形式积分形式现在学习的是第9页，共11页电流连续性方程微分形式电流连续性方程微分形式 电流连续性方程积分形式电流连续性方程积分形式 电荷分布恒定，即电荷分布恒定，即恒定电场的电流连续性方程恒定电场的电流连续性方程 恒定电流场恒定电流场说明：积分形式反映的是电荷变化与电流流动的宏观关系，而微分形式则描述空间各点电荷说明：积分形式反映的是电荷变化与电流流动的宏观关系，而微分形式则描述空间各点电荷变化与电流流动的局部关系变化与电流流动的局部关系现在学习的是第10页，共11页现在学习的是第11页，共11页