大学物理17电势电势能.ppt

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1、1.均匀带电球壳2.无限长均匀带电线3.无限大均匀带电平面高斯定理1电场的描述电场强度电势§7-4静电场的环路定理电势2Qabq静电场力是保守力，静电场是保守场静电场力的功只与始末位置有关,与路径无关一、静电场力作功3静电场力是保守力在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零。静电场的基本方程静电场的环流=0无旋场二、静电场的环路定理41.电势能保守力的功=其势能增量的负值若b点为势能零点：q在a点的电势能等于将q从a势能零点电场力所做的功一般取无穷远处为势能零点点电荷Q的静电场力的功点电荷Q的静电场中各点的电势能:a点电势能:三、电势5与的性质有关说明电势

2、能1)电势能的大小取决于势能零点的选择2)电势能属于整个系统,而不能说属于电荷q场和外电荷能否能用电势能Wa来表示a点电场的性质呢?提问:62.电势Qa实验发现:固定场点a变,也随之变化但:1).定义:a点电势：Wa=单位正电荷在a点的电势能=将单位正电荷从a点移到势能零点电场力所做的功2).电势的单位SI制：单位V(伏特)a点的电势72)电势的大小取决于势能零点的选择说明电势有限带电体无限大带电体1)电势是标量或研究电路问题时：取大地、仪器外壳等无穷远处为势能零点有限远处为势能零点理论计算：实际应用3)区分电势和电势能电势:只与场的性质有关电势能:与场和外电荷的

3、性质都有关两者的联系:电势能83.电势差----电压1).定义:任意两点电势之差2).电势差的单位--------V(伏特)一个电荷系的电场中任一点的电势等于每一个点电荷单独存在时在该点所产生的电势的代数和。方法一:利用点电荷电势公式和电势迭加原理（2）.点电荷场电势公式（1）.电势迭加原理三.电势的计算(重点）9求点电荷场电势公式求：p点的电势结果与积分路径无关解:球对称由上式可知:正电荷产生的电势为正，负电荷产生的电势为负,对吗？10解法提要：至于具有连续点荷分布的带电体，其电场中某点的电势可用点电荷电势积分法求解。已知点处的电势11例计算电量为Q的带电球面

4、球心的电势在球面上任取一电荷元dq电荷元在球心的电势为解：(用迭加原理）球面上电荷在球心的总电势思考：电量分布均匀？圆环、圆弧？12计算电势的两种方法方法一:利用电势迭加原理和点电荷电势公式方法二:电势定义法1.先求出电场分布2.再求空间任意点的电势积分路径的选取(场强积分)13均匀带电球面电场的分布为<>^<若场点P在球内即解：(用电势定义法）例计算均匀带电球面的电势取无穷远处为势能零点14场点P在球面外即>图示15例.无限长共轴直圆筒，半径为R1，R2，均匀带正电，单位长度电量分别为1，2，设外筒电势为0，求各区域内的电势分布，以及两筒间的电势差。解

5、：用电势定义法，先求场强：当rR2时,R1R2然后用线积分求电势分布，16当rR2时筒间电势差即r=R1处的电势17例.求平行板电容器两板间的电势差d解：电势定义法平行板电容器内部的场强为两板间的电势差积分路径?18例.求均匀带电圆环轴线上一点电势xypoR解:法一:用迭加原理在圆环上任取dl,r带电量电荷元dq在p点的电势为总电势19法二:用电势定义法任意p点的场强取为势能零点带电圆环在p点的总电势xypoRr20作业7-22,7

6、-23,7-26,7-2821