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文档简介
等势面(EquipotentialSurfaces)
等势面(EquipotentialSurfaces)1.定义等势面:电场中电势相等的各个点所构成的曲面。作图规则:相邻等势面之间电势差相等电场—做功—电势电势—降落—电场如何形象表示电势?找到相等的电势:三维空间+限定条件=二维曲面3)等势面与电场线处处正交(直观表达)2.等势面的性质2)闭合,不相交(数学上,单值,连续)
4)两等势面相距较近处的场强数值大,相距较远处的场强数值小(定义的推论)E唯有正交才不做功1)沿等势面,电场力不做功(定义)电场的方向,指向电势降落的方向。+点电荷3.常见电场的等势面和电场线图电偶极子+平行板电容器+++++++++人心脏的等电势线,类似于电偶极子。电势降落,电场做功电场强度和电势的关系积分关系式电场积分得到绝对电势:选定基准点电势微分为电场:定义电势梯度:矢量微分电势梯度SI单位:伏/米(V/m)在直角坐标系中:电场积分为电势:梯度的物理意义矢量微分,方向性电场的方向,指向电势降落最快的方向。P1P3P2两等势面函数值分别为和:P1点处函数增加的法线方向:两个等势面之间在P1点处的法向距离对任意在P1点处,沿方向的电势增加最快例1:均匀带电圆环(半径R,总电量q)轴线上一点的场强。P是轴线上一点,离圆心O的距离为x,求P点的场强。解:(3)直接积分求电势,电势梯度求电场:
dqrOxRxP
(1)(2)在圆环上任意取一线元dl,其带电量为dq
q+qOPxyrr+r_
l电偶极子的电场强度具有轴(x轴)
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