3电场、电场强度.ppt

即理想模型—无限长带电直线场强公式 ： 练习： 已知： 求： 所受无限长带电 直线的力 A B 由对称性： 解：建立如图坐标. 在 上坐标 处取电荷元 无限长带电直线在 处的场强 受力大小 A B o x dq x 写成矢量式： 的指向取决于 是同号还是异号。 A B o x dq x 例3：如图，电荷q均匀地分布在半径为a的圆 环上，求圆环中心轴线上任一点p的场强。P点 离环心的距离为x + + + + + + + + + + Y Z X O 已知： 求： 解：建立坐标系OXYZ 分割带电体，取 ，带电 { + + + + + + + + + + Y Z X O { 垂直分量抵消了！ * * * * 一、电场 电荷 电荷 电场 电场 近代物理证明：电场是一种物质。它具有能量、 动量、质量。场与实物粒子的不 同在于： 8.1.3 (Electric field、Intensity of Electric Field ) 近代物理证明：电场是一种物质。它具有能量、 动量、质量。场与实物粒子的不 同在于： ?）场具有可入性；?）场具有叠加性。 物质： { 实物粒子（电子、中子、质子…..) 及由实物粒子组成的物体; 场; 静电场;相对观察者静止的电荷周围所产生的 电场. 电场中的电荷要受到电场力的作用; A 电场力可移动电荷作功. B 二、电场强度 + + + + + + Q q0 + （从电场中的实验电荷受力出发，引 入一描述电场的物理量。） 实验电荷的条件: A、 实验电荷的电量q0足够少; B、q0 的几何尺寸足够小. q0 2q0 3q0 nq0 F0 2F0 3F0 nF0 ….. …... 定义：电场中某点的电场强度为一个 矢量，其大小等于单位正电荷在 该点所受电场力的大小，方向 为实验正电荷在该点受力方向。 电场 定义：电场中某点的电场强度为一个 矢量，大小等于单位正电荷在 该点所受电场力的大小，方向 为实验正电荷在该点受力方向。 单位： 强调几点： 1） 是一个矢量 2）电场中某点的电场强度应与实验电荷的 电量无关。 3）利用定义可求实验电荷在电场中某点所受 的力。 为正值时， 与 一致； 为负值时， 与 相反。 + + + + + + Q + - + + 三、电场强度的计算与叠加原理 1、点电荷的场强 Q + - Q a 在a点引入实验电荷 受力 由场强的定义： a 或： + + 1、点电荷的场强 Q + - Q a a 或： 讨论： ? 仅决定于场源电荷Q及场点的位矢 是描述电场的位置函数。 ? Q0， 与 方向一致； 与 方向相反； Q0， ? 与 成反比。 ….(1) -- + + 2、分立的点电荷的场强、场强叠加原理 设有n个点电荷 a 受力： 欲求a点的场强。引入 实验电荷 则有： …..(2) (2)式称为场强叠加原理. + 已知图中四个电荷电量均为q , 求正方形中心O 处的场强. 各场强方向如图。 解: - a a + + - O y x -- + + a …..(2) 场强叠加原理:点电荷电场中任一点场强等于各 点电荷各自在该点产生的场强的矢量和. 3、带电体的场强 + + + + + + + + + + + + + dq …..(3) 3、带电体的场强 + + + + + + + + + + + + + dq a ….(4) 注意:① 、 (4)式中dq的表达式要 根据具体电荷分布而定。 若电荷为线分布: + + + + + + + 称线电 荷密度 { 电荷均匀分布: 电荷 非均匀分布: L + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 若电荷为面分布: 称面电荷密度 { 电荷均匀分布: 电荷 非均匀分布: 若电荷为体分布: { 电荷均匀分布: 电荷 非均匀分布: 称体电荷密度 + + + + + + + + + + + + + + + + Q V ②、（4）是矢量积分