12电场电场强度.ppt

§2.电场 电场强度 2.1 电场 任何电荷都在自己周围的空间激发电场 基本性质: 电场对于处在其中的任何其它电荷都有作用力，称作电场力。 实验和实践证明 电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在 电磁场具有自己的运动规律 电磁场和实物(即由原于、分子等组成的物质)一样具有能量、动量等属性 电磁场是物质的一种形态。 静电场——相对于观察者静止的电荷在其周围空间产生的电场 2.1 电场强度矢量 电场中任一固定点的场强 对于电场中的固定点来说，比值 3、电场强度的定义 某处电场强度定义为这样一个矢量，其大小等于单位电荷在该处所受电场力的大小，其方向与正电荷在该处所受电场力的方向一致。 均匀电场——电场中空间各点的场强大小和方向都相同 电场强度的单位 N／C （或V／m） 例题1 求点电荷q所产生的电场中各点的电场强度 分析： 正点电荷产生的场强分布 2.3 电场线 电场线 如果在电场中作出许多曲线，使这些曲线上每一点的切线方向和该点场强力向一致，那么，所有这样作出的曲线，叫做电场线。 几种带电体系的电场线 点电荷的电场线 2.4 电场强度叠加原理 电场强度叠加原理 点电荷组所产生的电场在某点的场强等于各点电荷单独存在时所产生的电场在该点场强的矢量叠加。 电偶极子 由一对靠得很近的等量异号点电荷构成的带电体系 例题2 (p12) 如图，一对等量异号电荷+q和-q，其间距离为l，求两电荷延长线上一点P和中垂线上一点P’的场强，P和P’到两电荷联线中点O的距离都是r. 2.5 电荷的连续分布 电荷的体密度：单位体积内的电荷 例题3 (p15) 求均匀带电细棒中垂面上的场强分布,设棒长为2l，带电总量为q. 2.6 带电体在电场中受的力及其运动 例题4(p16) 计算电偶极子在均匀电场中所受的力矩。 阴极射线示波器的结构 例题5 下图是示波器的竖直偏转系统，加电压于两极板，在两极板间产生均匀电场E，设电子质量为m，电荷为-e，它以速度vo射进电场中，v。与垂直，试讨论电子运动的轨迹。 * * 电荷与电荷之间是通过电场发生相互作用的 线度足够地小——场点确定；电量充分地小——不至于使场源电荷重新分布。 1、试探电荷 2、用试探电荷测场强 不同地点的电场强度 电场对位于不同地点的试探电荷所施的电力大小和方向都可能不同 是一个无论大小和方向都与试探电荷无关的矢量，它是反映电场本身性质的。把它定义为电场强度，简称场强．表示为 试探电荷受力 两边除q0 说明：电偶极矩p表示q与l的乘积，即p=ql，方向由-q指向+q. （1）延长线上 l r 定义 (2)中垂线上 y方向：分量抵消 x方向：投影方向相同 电偶极子电场线 电荷的面密度：单位面积内的电荷 电荷的线密度：单位长度内的电荷 解：采用微元法 取微元 对称性分析 积分 讨论 1.取微元 方向如图 2.对称性分析 3.积分 4.讨论 即为与无限长均匀带电棒相距r处的场强——具有轴对称性，相同的r处， E相同 思考： 若上题中求的不是中垂面上的场强 Ez=0? 例题(补充） 求均匀带电圆环轴线上的场强分布，设圆环半径为a，带电总量为Q。 解：1）取微元 2.对称性分析 y方向投影，抵消，Ey=0 x方向，同向 3.求积分 讨论：当 xa时 思考： 求均匀带电圆盘轴线上一点的场强，如何取微元？ 正方形带电线框中垂线上一点的场强？ 长方形带电板中垂线上一点的场强？ 就是点电荷的电场 解：