大学物理电场力的功电势.ppt

1 一 电场力的功 点电荷的电场 结果: 仅与 的始末 位置有关，与路径无关. 5.3 电场力的功 电势 2 任意带电体的电场（带电体可看成是许多点电 荷的集合） 功只取决于路径的始末位置，与路径无关。静电力是 保守力，静电场是保守力场. 3 二 静电场的环流(路)定理 c d 上式表明，在静电场中场强 的环流恒等于零静电 场的环流定理 4 三 电势能（W ) 静电场是保守力场.静电场力所做的功等于相应 电势能增量的负值. 当场源电荷局限在有限大小的空间里时，常把电势能零 点选在无穷远处，即W=0，则q0在任意点a的电势能为 电势能是相对量，与参考零点的选取有关 电势能属于试验电荷和 电场组成的系统 5 四 电势 电势差 电势是标量，单位：伏特 a点电势能 静电场电场 中任意两点a和b电势电势 之差称为为a，b两点的电势电势 差，也称为为电压电压 . 原子物理中能量单位 6 电势零点选择方法：有限带电体以无穷远为电势零 点；当场源电荷广延到无穷远时，可选场中任一合适的 点为电势零点；实际问题中常选择地球为电势零点. 电势差是绝对的，与电势零点的选择无关； 电势大小是相对的，与电势零点的选择有关 . 注意 静电场力的功 7 1.1.点电荷电场的电势点电荷电场的电势 令 五 电势的计算 8 2.2.电势叠加原理电势叠加原理 点电荷系 9 电荷连续分布 10 解 如图，取 = 0，则对任一场点P，其电势 例8.9 求电偶极子电场中任一点的电势.电偶极子 的电矩 . 11 例8.11 正电荷q均匀分布在半径为R的细圆 环上. 求环轴线上距环心为x处的点P的电势. 解 12 例8.10 求均匀带电球面的电场中电势的分布.设球 面半径为R，总电量为q. 解： r R 球面外各点的电势与全部电荷集中在球心时的点电荷的 电势相同；球面内任一点的电势都相等，且等于球面上 的电势. 13 x dx x q，L a P 例8.12：求P点的电势 。 O 14 例8.11：如图，半径分别为RA和RB的两个同心均匀带电 球面A和B，内球面A带电+q，外球面B带电-q，求A,B两 球面的电势差。 解：球面A在球外的电场强度为 球面B在球内的电场强度为 所以，在RA和RB之间的合场强为 15 空间电势相等的点连接起来所形成的曲面称为等 势面. 如：点电荷电场中，等势面是球面等。 六 等势面 由于q0, E, dl 都不等于零，故cos=0，即=/2. 所以，E与dl垂直，即电力线与等势面正交。 还可以证明，电力线总是指向电势下降的方向。 在任意静电场中，等势面与电力线总是处处正交. 在静电场中，电荷q0沿等势面一位移元 从a点移动到 b点时，电场力做功为 16 点点 电电 荷荷 的的 等等 势势 面面 若规定电场中任意两相邻等势面之间的电势差相等 ，则等势面的疏密程度可以表示场强的大小 17 两平行带电平板的电力线和等势面两平行带电平板的电力线和等势面 + + + + + + + + + + + + 18 一对等量异号点电荷的电力线和等势面一对等量异号点电荷的电力线和等势面 + 19 讨论 1）电场弱的地方电势低；电场强的地方电势高？ 电势零点可以任选 2） 场强是否为零由电场本身决定. 3）电势相等的地方，场强一定相等吗？ 场强是矢量，电势是相对界定的. 正负点电