工学静电场PPT课件

1、引言 场 不同于实物的另一种形态的物质. 本章的主要内容 真空中静电场的基本特性(掌握) 电场强度 静电场的高斯定理 静电场的环路定理 电势 静电场与导体和电介质的相互作用(理解) 电容 静电场的能量(理解)第1页/共41页1 电场 电场强度neq1222101241rrqqF1q2q12Fr12r2112FF第2页/共41页1 电场 电场强度0/qF0qFE第3页/共41页1 电场 电场强度02041rrqEniiEE1niiiirrqE102041020d41drrqEEVSlqdddd，或，或第4页/共41页1 电场 电场强度xylOPEEE yEEE0yyyEEE cos2EExily

2、qlE23220441lqP304 yPEyl 时，第5页/共41页1 电场 电场强度ilxqE2024ilxqE2024xylOE0 , xEE30 , 2PxlEx 时PE331or 1yExE223022 414qlEilxx 第6页/共41页9.1 电场 电场强度lRQlqd2dd iRxQxilRrQiEiEE2/322020|4d2cos41cosdd ixQERx204 ,时Ed|dEEdrRxx ld第7页/共41页2 静电场的高斯定理场的旋场的旋场场的的源源第8页/共41页2 静电场的高斯定理ddNES第9页/共41页2 静电场的高斯定理ESe cosESecosSEeddS

3、SeeSE dd SeSE dSE dneSSdd第10页/共41页2 静电场的高斯定理0dqSESeq0qe0eqS第11页/共41页2 静电场的高斯定理)(01d内SiSeqSE 内SSVSEd1d0第12页/共41页2 静电场的高斯定理第13页/共41页2 静电场的高斯定理EroR204Rq204 :rQERr304 :RQrERr第14页/共41页2 静电场的高斯定理rE02 E 第15页/共41页2 静电场的高斯定理02 E S Ea aq qq qa a第16页/共41页3 静电场的环路定理 电势ArBrABrE rdldq0qlFAdd :元功llrdd0cosrrqqAd4d2

4、00BArrBABAABrrqqrrqqAAd14d14d200200BAABrrqqA11400lrrqqd40200lEqd0rd第17页/共41页3 静电场的环路定理 电势0d LlEPQLlE dPIIQPIQlElEddQIIPPIQlElEdd0第18页/共41页3 静电场的环路定理 电势refaaaaldEqAWWW0refrefbaabldEqA0abWWW 0aaWV =qrefaE dl 第19页/共41页3 静电场的环路定理 电势babaabldEVVVababVqA0refaaldEV第20页/共41页3 静电场的环路定理 电势第21页/共41页3 静电场的环路定理 电

5、势araarqrrqldEVa02044ddnniiaaiiiqVElr1104 aaldEVrRxldqRVV20dRrl2004d2202004d4xRqlrR第22页/共41页3 静电场的环路定理 电势ERrrq 420Rr 0时Rr 时Rr rqrrqVr0204d4RRrrErEVddRqrrqR0204d40第23页/共41页3 静电场的环路定理 电势aaldEVlVddlqElEqAdcosddVqdlVEllEcosE第24页/共41页3 静电场的环路定理 电势kzVjyVixVEzVEyVExVEzyx ,)(VVEgrad第25页/共41页4 静电场与导体和电介质的相互作用

6、无外电场时无外电场时+外E加上外电场后加上外电场后+外E加上外电场后加上外电场后+加上外电场后加上外电场后外E+导体达到静电平衡导体达到静电平衡感应电荷感应电荷感应电荷感应电荷感E0EEE 感外内外E第26页/共41页4 静电场与导体和电介质的相互作用0EEEi第27页/共41页4 静电场与导体和电介质的相互作用第28页/共41页4 静电场与导体和电介质的相互作用第29页/共41页4 静电场与导体和电介质的相互作用0EEEr0/ EE1r r0 )(01内SSrqSdE)( 内SSqSdDED第30页/共41页5 静电场的能量UqCVqC RC04RqV04第31页/共41页SqE SqdEd

7、U dSUqC 5 静电场的能量第32页/共41页5 静电场的能量 dddqA=Uq=qCt dd2Q0q tQA=A=q=C2C第33页/共41页5 静电场的能量UQCUCQWe2121222dSCEdU ,VESdECUWe222212121 DEEwe21212 VwWVeed第34页/共41页5 静电场的能量 :ABqRrRErE 240其它rrEWed421d22 BARRRReRRqrrqrrEWBABA118d8d42122222 ddBBAARRRRABqVErE rRR114 ABBAR RCRR 4第35页/共41页本章小结qC=UewE212第36页/共41页 第37页/共41页第38页/共41页9.5 静电场与导体和电介质的相互作用, /00eE 0/eEr00/EEEE为极化电荷为自由电荷，内内qqqqdSESSS )(1)()(0ee0EEE为自由电荷面密度为极化电