9-6 电势.ppt

2020年2月12日星期三 1 一电势 9 6电势 若试验电荷在电场中a点的电势能为 则定义a点的电势为 电势在数值上等于单位正电荷从a点移到电势零点时静电力所作的功 亦等于在a点的单位正电荷所具有的电势能 当电荷只分布在有限区域时 零点通常选在无穷远处 单位 伏特 V 2020年2月12日星期三 2 电势在数值上等于单位正电荷从a点移到电势零点时静电力所作的功 亦等于在a点的单位正电荷所具有的电势能 当电荷只分布在有限区域时 零点通常选在无穷远处 单位 伏特 V 注意 1 电势为标量 仅有大小 正负之分 而无方向可言 2 取决于 不能认为仅取决于a点的电场强度 2020年2月12日星期三 3 注意 1 电势为标量 仅有大小 正负之分 而无方向可言 2 取决于 不能认为仅取决于a点的电场强度 3 电势的零参考点的选取是任意的 有限带电体一般选无穷远为电势零点 对无限带电体的电场 通常选特殊点或线或面上的电势为零 4 电场中一点的电势其数值与零参考点的选取有关 5 电势是描述电场性质的物理量 能量 二电势差 定义 静电场中a b两点的电势差 在数值上等于把单位正试验电荷从点a移到点b时 静电场力所作的功 2020年2月12日星期三 4 4 电场中一点的电势其数值与零参考点的选取有关 5 电势是描述电场性质的物理量 能量 二电势差 定义 静电场中a b两点的电势差 在数值上等于把单位正试验电荷从点a移到点b时 静电场力所作的功 a b两点的电势差 a b两点的电势差是绝对的 与参考零势点的选取无关 三静电力做功与电势差的关系 2020年2月12日星期三 5 a b两点的电势差 a b两点的电势差是绝对的 与参考零势点的选取无关 三静电力做功与电势差的关系 即在静电力的作用下正电荷将由高电势点向低电势点运动 反之负电荷将由低电势点向高电势点运动 2020年2月12日星期三 6 a b两点的电势差 a b两点的电势差是绝对的 与参考零势点的选取无关 三静电力做功与电势差的关系 四电势的计算 1点电荷电场的电势分布 2020年2月12日星期三 7 即在静电力的作用下正电荷将由高电势点向低电势点运动 反之负电荷将由低电势点向高电势点运动 四电势的计算 1点电荷电场的电势分布 2020年2月12日星期三 8 四电势的计算 1点电荷电场的电势分布 2点电荷系的电势电势的叠加原理 3电荷连续分布带电体的电势 4球 圆柱类带电体的电势 2020年2月12日星期三 9 1点电荷电场的电势分布 令 点电荷q的电场的电势为 电势的正负与源电荷q正负有关 负点电荷周围的场电势为负 离电荷越远 电势越高 正点电荷周围的场电势为正 离电荷越远 电势越低 场强总是从电势高处指向电势低处 2020年2月12日星期三 10 2点电荷系的电势电势的叠加原理 电势的叠加原理 一个电荷系的电场中 任一点的电势等于每一个带电体单独存在时在该点所产生电势的代数和 2020年2月12日星期三 11 电势的叠加原理 一个电荷系的电场中 任一点的电势等于每一个带电体单独存在时在该点所产生电势的代数和 2020年2月12日星期三 12 解 其中 将电荷q0从a点移到b点静电场力所作的功 2020年2月12日星期三 13 3电荷连续分布带电体的电势 2020年2月12日星期三 14 例2 P 29例1 正电荷q均匀分布在半径为R的细圆环上 求圆环轴线上距环心为x处点P的电势 解 点电荷 2020年2月12日星期三 15 例3计算均匀带电直线延长线上一点的电势 解 点电荷 已知 l a 2020年2月12日星期三 16 例3计算均匀带电直线延长线上一点的电势 解 已知 l a 以P为参考点建立坐标系 2020年2月12日星期三 17 4球 圆柱类带电体的电势 解题思路 明确电势零点 求出场强分布 选择合适的积分路径 2020年2月12日星期三 18 例4 P 31例3 有一带电为Q 半径为R的带电球壳 试求 1 球壳外两点间的电势差 2 球壳内两点间的电势差 3 球壳外任意点的电势 4 球壳内任意点的电势 解 1 由高斯定理求场强分布 2 3 4 2020年2月12日星期三 19 解 1 由高斯定理求场强分布 2 3 4 球壳内外的电势分布 2020年2月12日星期三 20 球壳内外的电势分布 解题方法 9 20两同心球面的半径分别为和 各自带有电荷和 求 1 各区域的电势分布并画出分布曲线 2 两球面上的电势差为多少 定义法 叠加法 例 2020年2月12日星期三 21 解题方法 9 20两同心球面的半径分别为和 各自带有电荷和 求 1 各区域的电势分布并画出分布曲线 2 两球面上的电势差为多少 定义法 叠加法 例 例5两无限长均匀带电同轴圆柱面的内 外半径分别为和 电荷线密度分别为和 试求 1 电势分布 2 两圆柱面间的电势差 2020年2月12日星期三 22 解 例5两无限长均匀带电同轴圆柱面的内 外半径分别为和 电荷线密度分别为和 试求 1 电势分布 2 两圆柱面间的电势差 由高斯定理求场强分布 1 2020年2月12日星期三 23 例5两无限长均匀带电同轴圆柱面的内 外半径分别为和 电荷线密度分别为和 试求 1 电势分布 2 两圆柱面间的电势差 2 2020年2月12日星期三 24 例5两