2021-2022学年高二物理竞赛课件：等势面（电势图示法）_第1页
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文档简介

1、等势面（电势图示法）在静电场中, 电势相等的点所组成的曲面, 称为等势面.等势面（电势图示法）(1) 在静电场中，电荷沿等势面移动时，电场力不做功：等势面的性质：(2) 在静电场中，电场强度 总是与等势面垂直的，即电场线是和等势面正交的曲线簇.考虑电荷沿等势面有一微小位移 ，则例. “无限长”带电直导线的电势解:令能否选 ？（势能零点）可将势能零点选在 rB = 1，则例. 求等量异号的同心带电球面的电势差。解:由高斯定理由电势差定义： 已知：+q 、-q、RA 、RB 。或例. 一均匀带电细棒，长为L，带电量为q，在其延长线上有两点p、Q，距细棒中心O点分别为a、b，求p、Q两点之间的电势差

2、。解：以棒中心O点处为坐标原点建ox轴，在棒上 x 处取一电荷元 dqdx ，dq在p点的电势：对整个带电体积分：将p点电势中的 a 换成 b，即得Q点的电势p、Q两点之间的电势差(4) 在画等势面图时，通常取相邻两等势面间的电势差为一固定值。这样，E 越大，等势面越密。因此，等势面的疏密也能反映电场的强弱(3) 电场线的方向指向电势降低的方向。假设将正电荷 q0 沿电场线方向由 1 移到 2 ，电场力将做正功，等势面的方向为电势降低的方向。dV 一定时，E越大，dl 越小点电荷的电场线和等势面+电偶极子的电场线和等势面平行板电容器的电场线和等势面 + 取两个相邻近的等势面1和2，电势分别为 V 和 V+dV , 且dV 0 .规定：等势面的法线正方向 为指向电势升高的法线方向。考虑电势沿任意方向 的变化率(称为方向导数)1) 电势梯度可见，沿等势面的法线正方向，电势的变化率最大，此最大值称为该点的电势梯度。定义：电势梯度矢量大小：方向：电势升高最快的方向，即等势面法线正方向2) 电场强度与电势梯度的关系根据场强与电势的积分关系，可得：取 沿等势面的法线正方向， 令若 与 方向相反，则E 0 .即：电场中任意一点的场强等于该点电势梯度的负值，方向与 相反，由高电势处指向低电势处。若 沿任意其它方

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