第十一章--静电场-大学物理-课件.ppt

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1、第十一章 静电场11-1 电荷11-2 库仑定律与叠加原理11-3 电场和电场强度 11-5 电力线和电通量 11-6 高斯定律11-7 利用高斯定律求静电场的分布11-4 静止的点电荷的电场及其叠加 静电学历史：公元前六世纪，摩擦起电 物质构成 电荷极性 物质电性电中性111 电荷一、电荷的量子性物质结构：大量原子分子原子结构：p+e 电荷量子化1906-1917密立根油滴仪核子结构：夸克带分数电荷宏观物体：Q e 连续分布二、电荷守恒定律：封闭系统任何物理过程实验规律电荷单位：物质的电荷量必定是e的整 数倍e=近似连续分布三、电荷的相对论不变性不同参照系中电荷的电量不变 电荷的电量与其速度

2、无关 实验规律11-3 电场和电场强度 电荷 电荷电荷 电荷电场Q场源电荷q检验电荷QqFE 为Q的场的性质真空介电常数有理化因子4p1、点电荷组的场强：计算用分量式！(投影后再加）11-4 静止的点电荷的电场及其叠加 例1.电偶极子激发的电场 qcosq2、任意带电体的场强：矢量积分分量表述电荷分布实际计算式def 定义式先求半径为R的均匀带电圆环（方向x)圆盘由 r:0R 的圆环组成aR例3.均匀带电细棒 中垂面上的电场qx/r=ldy一、电力线:电场的形象描述法假想的力线11-5 电力线和电通量+-+去掉电荷电场中存在虚构的线条电荷在电场中受力1、切线沿电场方向2、源于正电荷，止于负电荷

3、3、只在电荷处相交4、密度正比于场强有源场2、点电荷为中心的曲面：r球面3、包含点电荷的任意闭合曲面电力线数相等-有头有尾cosq=14、包含点电荷组的闭合面：6、不含电荷闭合面不论形状大小穿入为负cosq 0穿入=穿出穿入穿出=05、包含任意电荷的闭合面：任意带电体11-7 利用高斯定理求静电场分布 一般情况高斯定理只给出总通量，只有均匀对称情况才能求出E例1、均匀带电球面R激发的电场r电荷对称=总沿r方向空间对称=只是r 的函数1、带电球体内部：2、带电球体外部：ErR例2、实心介质（体带电）1/r21/r与面带电相同1、球对称a,球面均匀带电+与点电荷相同*电场强度+-b,体带电+同种异号电荷外场抵消2、平面对称两板外电场抵消3、柱对称同球对称，球面改为柱面侧面Er平行电容器电场或作高斯面，只有内底面有通量中间有2s/2e0注意：单独平面（电力线两边）例4、表面(实心)带电无限长电缆 线电荷密度 ll 侧面有通量=Q in/e0QrR=l l/e02prl高斯面内电荷=ES侧 实心介质（体带电）R 侧面有通量1/rr