大学物理第八章《静电场》PPT课件.ppt

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1、真空中库仑定律回顾介电体中库仑定律电场强度点电荷的电场强度介电体中点电荷的电场强度电荷连续分布情况电荷体密度点处电场强度电场强度的叠加原理电荷面密度电荷线密度例2均匀带电薄圆盘轴线上的电场强度.有一半径为,电荷均匀分布的薄圆盘,其电荷面密度为.求通过盘心且垂直盘面的轴线上任意一点处的电场强度.解由例１（点电荷电场强度）讨论无限大均匀带电平面的电场强度§8.3高斯定理一、电场线(electricfieldline)（电场的图示法）（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强度的大小，即1.电场线的定义点

2、电荷的电场线正点电荷+负点电荷一对等量异号点电荷的电场线+一对等量正点电荷的电场线++一对不等量异号点电荷的电场线带电平行板电容器的电场线++++++++++++（1）始于正电荷,止于负电荷(或来自无穷远,去向无穷远)；2.电场线的特性（2）电场线不相交；（3）静电场电场线不闭合.二电场强度通量(electricflux)垂直通过电场中某一个面的电场线数叫做通过这个面的电场强度通量.均匀电场，垂直平面均匀电场，与平面夹角非均匀电场强度电通量为封闭曲面闭合曲面的电场强度通量例1如图所示，有一个三棱柱体放置在电场强度的匀强电场中.求通过此三棱柱体的电场强

3、度通量.解点电荷位于球面中心+高斯定理的导出高斯定理库仑定律电场强度叠加原理∮真空中高斯定理三高斯定理在真空中,通过任一闭合曲面的电场强度通量,等于该曲面所包围的所有电荷的代数和除以.（与面外电荷无关，闭合曲面称为高斯面）请思考：1）高斯面上的与那些电荷有关？2）哪些电荷对闭合曲面的有贡献？+点电荷在任意封闭曲面内其中立体角点电荷在封闭曲面之外由多个点电荷产生的电场高斯定理1）高斯面上的电场强度为所有内外电荷的总电场强度.2）高斯面为封闭曲面.5）静电场是有源场.3）穿进高斯面的电场强度通量为负，穿出去的为正总结真空中的高斯定理4）仅高斯面内的电荷对

4、高斯面的电场强度通量有贡献.介质中的高斯定理点电荷位于球面中心+高斯定理在点电荷和的静电场中，做如下的三个闭合面求通过各闭合面的电通量.讨论将从移到点电场强度是否变化？穿过高斯面的有否变化？*四、高斯定理的应用其步骤为：（1）对称性分析；（用高斯定理求解的静电场场强必须具有一定的对称性）（2）根据对称性选择合适的高斯面；（3）应用高斯定理计算.++++++++++++例2均匀带电球壳的电场强度一半径为,均匀带电的薄球壳.求球壳内外任意点的电场强度.解（1）（2）+++++例3无限长均匀带电直线的电场强度选取闭合的柱形高斯面无限长均匀带电直线，单位长度

5、上的电荷，即电荷线密度为，求距直线为处的电场强度.对称性分析：轴对称解+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++例4无限大均匀带电平面的电场强度无限大均匀带电平面，单位面积上的电荷，即电荷面密度为，求距平面为处的电场强度.选取闭合的柱形高斯面对称性分析：垂直平面解底面积++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++讨论无限大带电平面的电场叠加问题一静电场力所做的功点电荷电场力的功结果:仅

6、与的始末位置有关，与路径无关.§8.4静电场的环路定理电势任意电荷电场力的功（视为点电荷的组合）结论：静电场力做功与路径无关.二静电场的环路定理静电场是保守场12三电势能(electricpotentialenergy)静电场是保守场，静电场力是保守力.静电场力所做的功就等于电荷电势能增量的负值.电势能的大小是相对的，电势能的差是绝对的.令试验电荷在电场中某点的电势能，在数值上就等于把它从该点移到零势能处静电场力所作的功.