真空中的静电场ppt课件

1、P.1/11绪论绪论P.3/11绪论绪论P.4/11绪论绪论 C1060217733. 119eP.5/11绪论绪论P.6/11绪论绪论 P.7/11绪论绪论摩擦起电：本质是电子从一个物体摩擦起电：本质是电子从一个物体转移到另一个物体转移到另一个物体P.8/11绪论绪论1r2r21r21F12F1q2qyzxOorrqqkF212212121rrro21P.9/11绪论绪论1221rr2112FF1231221rrqqk3.实验测得实验测得 229/CmN100 . 9k4.k常用常数 0 表示：041k其中其中 0=8.8510-12 C2/Nm2-真空介电常量P.10/11绪论绪论P.11

2、/11绪论绪论nijjijiFF1nijjoijijjirrqq12041P.12/11绪论绪论P.13/11绪论绪论1 1 力：放入电场中的任何带电体都力：放入电场中的任何带电体都要受到电场所作用的力要受到电场所作用的力-电场力电场力2 2 功：带电体在电场中移动时，电功：带电体在电场中移动时，电场力对它作功场力对它作功3 3 感应和极化：电场中的导体或介感应和极化：电场中的导体或介质将分别产生静电感应现象或极化质将分别产生静电感应现象或极化现象现象P.14/11绪论绪论P.15/11绪论绪论0qP 实验：实验： 将同一试探电荷将同一试探电荷 q0 放放入电场的不同地点：入电场的不同地点：D

3、0qC0qA0qB0q02qPF203qPF3P.16/11绪论绪论0qFEnFFFF21niiF1P.17/11绪论绪论0qFE00201qFqFqFnnEEEE21niiE1P.18/11绪论绪论Prq020041rrqqF0qFE02041rrq P.19/11绪论绪论 的大小与 q 成正比，而与 r2成反比EEErErP.20/11绪论绪论P.21/11绪论绪论020012110141,41nnnnrrqErrqEnEEEE21niiiirrq10204 - -点电荷系的场强点电荷系的场强P.22/11绪论绪论 lqqP.23/11绪论绪论EErlqqOAx20) 2/(41lrqE2

4、0) 2/(41lrqEP.24/11绪论绪论EEEA220) 2/(1) 2/(14lrlrq2240)2/1 ()2/1 (42rlrlrqrl30241rqlEA30241rpeP.25/11绪论绪论30241rpEeAqqOrByEBE) 4/(41220lrqEEEP.26/11绪论绪论coscosEEEB在在 y 方向上，方向上， 和和 的分量相互抵消的分量相互抵消EEcos2 E22)2/(2/coslrl2/ 3220) 2/(41lrqlEBP.27/11绪论绪论3041rqlEB3041rpEeB3041rpeP.28/11绪论绪论解解EqFEqF相对于相对于O点的力矩：点

5、的力矩：sin21sin21lFlFMsinqlEEpEl qMe(1)力偶矩最大力偶矩最大 2力偶矩为零力偶矩为零 (电偶极子处于稳定平衡）电偶极子处于稳定平衡）0(2)(3)力偶矩为零力偶矩为零 （电偶极子处于非稳定平衡）（电偶极子处于非稳定平衡）【例【例5-25-2】求电偶极子在均匀电场中受到的力偶矩。】求电偶极子在均匀电场中受到的力偶矩。 EqqlFFpoP.29/11绪论绪论qqlFFpo0q电偶极子在非均匀电场中又如何电偶极子在非均匀电场中又如何运动呢？运动呢？P.30/11绪论绪论体分布dvdq线分布dl面分布dsEdP.31/11绪论绪论kdEjdEidEEzyxEdEP.32

6、/11绪论绪论 EdxyOLPdyxyordydqdyLqP.33/11绪论绪论02041rrdqEdjdEidEEyxjdEidEsincos0cos4120irdycosxrtgxydxdy2cosP.34/11绪论绪论idxE00cos410ix00sin2412220)(2/sinxLLixxLEL2220)(4P.35/11绪论绪论ixE02ixLE204ixq204ixxLEL2220)(4P.36/11绪论绪论9105建立如图所示的坐标系，在导线上取电建立如图所示的坐标系，在导线上取电荷元荷元dq,dq,那么那么解：解：xdqdLPdABxdxPEdxodqP.37/11绪论绪论

7、)/(675)11(4)(d41d0020mVLddxdLxEELPP20)(41xdLxEPdd P.38/11绪论绪论PP.39/11绪论绪论 dlRqdq2dlxEdEdxxPROEdrP.40/11绪论绪论02041rrdqEdyxEdEdE0cosidEidlrRql20cos241dlxEdEdxxPROEdrP.41/11绪论绪论rxcos222RxrRdll2iRxqxE2/ 3220)(41ixqE2041P.42/11绪论绪论0E0)(412/ 3220RxqxdxddxdERx22P.43/11绪论绪论QQoYX如图所示的带电体，如图所示的带电体，o点场强呢？点场强呢？0

8、2041rrdqEdyxyxEdEdEdEdEEE0cos2idEP.44/11绪论绪论【例【例5-6】 半径半径R为的圆弧形细塑料棒，两端为的圆弧形细塑料棒，两端空隙空隙d，总电荷量为，总电荷量为Q的正电荷均匀地分布在的正电荷均匀地分布在棒上。如棒上。如d弧长，求弧长，求0点场强的大小和方向。点场强的大小和方向。dRO解解(1)电荷线密度电荷线密度 dRQ 2P.45/11绪论绪论dROyEddEN; (B) UMUN; （C电势能电势能WM0。EMNDP.119/11绪论绪论【例【例5-29】关于场强和电势的关系，下列】关于场强和电势的关系，下列说法中哪一项是正确的？（）说法中哪一项是正确的？（）（A场强为零的点，电势必为零；场强为零的点，电势必为零；（B电势为零的点，场强必为零；电势为零的点，场强必为零；（C在电势不变的空间，场强处处为零；在电势不变的空间，场强处处为零；（D在场强不变的空间，电势处处为零；在场强不变的空间，