1.2-电场-电场强度2.ppt

一对异号不等量点电荷的电场线 2q + q 带电平行板电容器的电场 + + + + + + + + + 带电平行板电容器的电场 + + + + + + + + + * * §1-2 电场 电场强度 1. 电场 electric field 静电场：相对于观察者静止的电荷在周围空间激发的电场。 ——是电磁场的一种特殊形式 库仑定律给出了两个点电荷相互作用的定量关系 问题：相互作用是如何传递的？ 电荷 直接、不需要时间 电荷 超距作用 电荷 电荷 媒质，传递需要时间 近距作用 两者争论由来已久 近代物理证明 电场传递相互作用 电场的基本性质 ? 对放在其内的任何电荷都有作用力 ? 电场力对移动电荷作功 ? 电场能使引入电场中的导体或电介质分别产生静电感应现象或极化现象 导体或电解质中电荷受力的结果 极光 雷电 2. 电场强度 electric field strength 试验电荷q0及条件 点电荷 尺寸小 q0足够小，对待测电场影响小 定义电场强度 电场中某点的电场强度等于单位正电荷在该点所受的电场力。 大小等于单位正电荷在该处受力大小. 方向为单位正电荷在该处受力方向. 3.电场强度的计算 （1）点电荷的电场 （3）连续分布带电体的电场 （2）场强叠加原理和点电荷系的电场 （1 点电荷的电场 源点 q + 场点 i q q 对 的作用 （2 电场强度叠加原理和点电荷系的场强 电场强度叠加原理 qi q2 q q1 源点系 场点 场点 q2 - 源点2 q1 + 源点1 电偶极矩（电矩） 二 电偶极子的电场强度 电偶极子的轴 讨 论 （1）电偶极子轴线延长线上一点的电场强度 解： （2）. 电偶极子中垂面上的电场。 r 电偶极矩（电矩） + + ③电偶极子在电场中所受的力矩 用矢量形式表示为： + 讨论 当 1 2 电偶极子轴线的延长线上的电场： a Q 2Q -2Q -Q O 例题：边长为a的正方形顶点上放置点电荷，如图所示，则中心点点的电场强度大小和方向？ 三 电荷连续分布情况 电荷体密度 点 处电场强度 电荷面密度 电荷线密度 连续带电体的电场例题 均匀带电直线的电场 均匀带电圆环轴线上的电场 均匀带电圆盘轴线上的电场 【例1】求均匀带电圆环轴线上任一点p处的场强。 【解】：设电量q，圆环半径为a， 场点距圆心y 由对称性可知，总电场沿 y 方向，所以总电场 而电荷元 其场强 则电荷线密度 而 y dEx1 dEy θ a dl dE r p dE dEx2 q 则 【讨论】： 1. y a （点电荷） 2. Y 0 时 ， E 0 3. 上下对称 用矢量表示 a r y dl dEx1 dE dEy θ p dE dEx2 所以，由对称性 当dq 位置发生变化时，它所激发的电场 矢量构成了一个圆锥面。 . R r dr 例2 求均匀带电圆盘轴线上任一点的电场。 解：由例2均匀带电圆环轴线上一点的电场 x P 讨论： 1. 当 x R 2. 当 x R 无限大均匀带电平面的场强，匀强电场 可视为点电荷的电场 解题步骤 例3 求一均匀带电直线在P点的电场.已知a 、?1、?2、?。 2. 选电荷元 x y P θ 1.建立坐标系 d l o 3. 确定电场的方向 4. 确定电场的大小 5.将 投影到坐标轴上 6. 选择积分变量 x y θ P d l o 同理 最后: 讨论: 当直线长度 无限长均匀带 电直线的场强： 方向垂直带电导体向外， 方向垂直带电导体向里， 求场强的解题要点： 明确所求点，选取电荷元， 写出元场强，积分求合场. 电场线（E）线：在电场中画一组曲线，曲线上每一点的切线方向与该点的电场方向一致，这一组曲线称为电场线。 4. 电场线 electric field line 性质： ①起于正电荷（或来自无限远处）止于负电荷（或伸向无限远处）,不形成闭合线，也不中断。 ②在没有电荷的空间里，任何两条电力线不会相交。 大小：定性判断：电力线疏的地方，电场强度小电力线密的地方，电场强度大 定量计算：在电场中任一点，取一垂直于该点场强方向的面积元，则通过单位面积的电力线数目，就等于该点场强的量值。 d S 典型电场的电场线分布演示： 点电荷的电场线 正电荷 负电荷 + 一对等量异号电荷的电场线 + 一对等量正点电荷的电场线 + + * *