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大学
大学物理
李春贵
课件
ppt
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大学大学物理-李春贵-课件PPT,大学,大学物理,李春贵,课件,ppt
- 内容简介：
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,一.电场线和电通量,电场线： 曲线上每一点的切线方向与该点的电场方向一致 曲线的疏密表示场强的大小。,几种典型电场的电场线分布图形,带电平行板电容器的电场,高斯,4.3 静电场的高斯定理,点电荷的电场线,正电荷,负电荷,一对等量异号电荷的电场线,一对等量正点电荷的电场线,一对异号不等量点电荷的电场线,规定：在电场中任一点处，通过垂直于电场强度方向单位面积上的电场线数等于该点的电场强度的数值。,静电场中电场线的性质：,电通量,为电场中某一面元，通过此面元的电场线数定义为通过这一面元的电通量。,电场中穿过某一曲面S 的电场线总数，称为通过该曲面的电场强度通量。,将曲面 S 分割为无限多个面积元,穿过曲面的电通量为:,通过任意曲面的电通量：,则电场穿过该面元的电通量为,不闭合曲面：,通过任一闭合闭合曲面的电通量：,面元的法向单位矢量可有两种相反取向，电通量可正也可负；,闭合曲面：规定由内向外的方向为各面元法向的正方向。,电场线穿出，电通量为正，反之则为负。,讨论一个静止点电荷+q 情况,二.高斯定理,S,S,对若干点电荷组成的电荷系：,即:,高斯定理的数学表示式,在真空中，通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面内所包围的自由电荷的代数和除以真空介电常数。,高斯定理:,高斯面,高斯定理表明静电场是有源场，电荷就是静电场的源。,讨论：,穿过闭合曲面的电通量只与面内电荷有关，与面外电荷无关，与面内电荷如何分布无关。,怎样理解？,高斯定理中的场强是空间所有电荷（闭合面内包围的和闭合面外的）在闭合曲面上任一点所激发的总场强。,指电荷的代数和。,若 ，则高斯定理的数学表示式：,三.高斯定理的应用,应用高斯定理求场强,条件?,决定性技巧？,典型例题：,电荷分布具有特殊的对称性,选取合适的高斯面，以使积分号中的电场强度能以标量的形式从积分号中提出来,例1. 求半径为R、带电为q 的均匀带电球面的电场,电场分布也应有球对称性，方向沿径向。,作同心且半径为r的高斯面.,r R时，高斯面无电荷，,解：,rR时，高斯面包围电荷q，,Er 关系曲线,均匀带电球面的电场分布,例2. 求半径为R、带电量为Q 的均匀带电球体的电场,电场分布也应有球对称性，方向沿径向。,作同心且半径为r 的高斯面,a.rR时，高斯面内电荷,b.rR时，高斯面内电荷,解：,均匀带电球体的电场分布,Er 关系曲线,例3. 求无限大均匀带电平面的电场.电荷面密度为,电场分布也应有面对称性，方向沿法向。,解：,作轴线与平面垂直的圆柱形高斯面，底面积为S，两底面到带电平面距离相同。,圆柱形高斯面内电荷,由高斯定理得,例4.求无限长均匀带电圆柱面的电场。圆柱半径为R，沿轴线方向单位长度带电量为 。,作与带电圆柱同轴的圆柱形高斯面,电场分布也应有柱对称性，方向沿径向。,由高斯定理,解：,（1）当r R 时，,高为l ,半径为r,均匀带电圆柱面的电场分布,Er 关系曲线,（2）当r
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