大学物理-多媒体课件-01静止电荷的电场.pptx

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1、大学物理-多媒体课件-01静止电荷的电场CONTENTS引言电场的基本概念静止电荷的电场电场的物理性质静止电荷电场的计算方法静止电荷电场的实际应用引言01课程背景01物理学是一门研究物质的基本性质、结构以及运动规律的自然科学。02电场是物理学中的一个重要概念，静止电荷的电场是电场研究的基础。03通过学习静止电荷的电场，学生可以深入理解电场的性质和作用，为后续学习电磁学打下坚实的基础。掌握电场的基本概念和性质。理解静止电荷的电场分布和特点。学习如何应用电场的知识解决实际问题。课程目标电场的基本概念02电场定义电场是由静止电荷或运动电荷在空间中激发的特殊物质，对其中放入的电荷有力的作用。总结词电场

2、是由电荷产生的，无论是静止的还是运动的，都可以在空间中激发出电场。电场是一种特殊的物质，虽然我们无法直接看到，但它对放入其中的电荷具有力的作用。这个力就是库仑力。详细描述电场线是用来描述电场分布的假想曲线，其上的每一点表示该点的电场强度大小和方向。总结词电场线是人为引入的，用于形象地描述电场的分布。这些线是假想的，并非真实存在的，但它们在描述电场时非常有用。在电场线上，每一点的切线方向就是该点的电场方向，而线的疏密程度则表示了电场强度的大小。详细描述电场线总结词电场强度是描述电场力的物理量，表示单位电荷在电场中所受的力。详细描述电场强度是用来描述电场对电荷作用力的物理量。它表示了单位电荷在电场

3、中所受的力。在国际单位制中，电场强度的单位是牛顿每库仑，符号为N/C。在电场中某一点，电场强度的大小和方向是确定的，与放入该点的电荷无关，只与产生该电场的电荷有关。电场强度静止电荷的电场03点电荷周围的电场强度与电荷的位置有关，根据库仑定律，点电荷在空间某点产生的电场强度大小与该点到点电荷的距离的平方成反比。电场线是描述电场分布的几何图形，从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远处，电场线的疏密程度反映了电场强度的相对大小。点电荷的电场电场线点电荷的电场强度当空间存在多个点电荷时，它们的电场是相互叠加的，叠加后的总电场等于各个点电荷单独存在时产生的电场的矢量和。电场的叠加对于线性叠加原理，如果一个矢

4、量函数在空间某点可以表示为多个矢量函数的和，则这些矢量函数的线性组合在该点产生的效应等于各个矢量函数在该点产生的效应之和。线性叠加电场叠加原理等势面等势面是电势相等的点的集合，等势面上的电势差处处相等。电场强度的方向电场强度的方向与正电荷在该点所受的力方向相同，负电荷所受的力方向相反。电场的几何表示电场的物理性质04描述点电荷之间的作用力与电荷量、距离的关系。带电粒子在电场中受到的力，与电场强度成正比，与粒子所带电荷量成正比。与电场强度方向相同，由正电荷指向负电荷。库仑定律电场力电场力方向电场对带电粒子的作用力电场对电介质的作用使其正负电荷中心发生相对位移，产生极化现象。描述电介质极化程度的物

5、理量，与电场强度成正比。描述电介质极化能力的物理量，与电场强度和极化强度的关系。电极化现象极化强度介电常数电场对电介质的作用力描述电场中能量的分布情况，与电场强度的平方成正比。描述电容器储存电荷的能力，与电场能量密度和介电常数的关系。在无外力作用的情况下，静电场的能量守恒，即无能量损失。电场能量密度电容静电场能量守恒电场的能量性质静止电荷电场的计算方法05VS高斯定理是描述电荷产生的电场分布的重要定理，它指出通过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面内所包围的电荷量。详细描述高斯定理是静电场的基本定理之一，它表明电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，或者穿过不带电的区域。通过应用高斯定理，可

6、以计算出任意形状的带电体的电场分布。总结词高斯定理微分形式的电场强度公式是描述电场分布的基本公式之一，它给出了电场强度与电荷密度的关系。根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力与它们的电场强度成正比。微分形式的电场强度公式表示在任意点附近的电场强度与该点的电荷密度有关。通过求解微分方程，可以得到电荷产生的电场分布。总结词详细描述微分形式的电场强度公式总结词积分形式的电场强度公式是另一种描述电场分布的公式，它通过积分来计算整个电荷分布产生的电场。详细描述积分形式的电场强度公式是通过将电荷分布分成许多小的部分，然后分别计算每个部分的电场，最后将它们相加得到整个电荷分布产生的电场。这种方法适用于计算复杂

7、形状的带电体的电场分布。积分形式的电场强度公式静止电荷电场的实际应用06利用电场对悬浮颗粒物的吸引作用，使颗粒物在电场中移动并收集到集尘器中，从而达到净化空气的目的。静电除尘对微小颗粒物有较高的去除效率，处理风量大，可降低空气污染物的排放。静电除尘的优点设备成本较高，耗能较大，且对大颗粒物的去除效果不佳。静电除尘的局限性010203电场在静电除尘中的应用利用电场对带电粒子产生的作用力，使涂料微粒在电场中定向移动并沉积到被涂物表面，形成均匀的涂层。静电喷涂涂料利用率高，涂层均匀，色泽鲜艳，对复杂形状的被涂物有良好的适应性。静电喷涂的优点对涂料的质量要求较高，涂层质量受电场强度和分布的影响较大。静电喷涂的局限性电场在静电喷涂中的应用电子束聚焦利用电场对电子的约束和聚焦作用，使电子束在真空条件下汇聚成极细的束斑，用于材料加工、电子显微镜等领域。电子束聚焦的优点高能量密度、高精度、高灵敏度。电子束聚焦的局限性需要高真空条件，设备成本和维护成本较高，且对束流稳定性要求严格。电场在电子束聚焦中的应用谢谢您的聆听THANKS