1.2-电场和电场强度.ppt

下图是带电圆环轴线上E－x的分布曲线。 E O x 例8.8 求半径为R ，面电荷密度为? 的均匀带电圆盘轴线上任一点的场强。 解：方法一：1）取环形微元电荷 2）对称性分析：电场只沿x 轴方向 3）.求积分 讨论: 1) 成为无限大带电平板 成为点电荷的电场 2） 方法二：(1)先取小扇形微电荷ds=rdrd?， 求在中轴线p处产生的场强dE (2)由对称性可知电场只沿x 轴方向 p x R r，d (3)对整个带电面积分，可得p点的总电场强度沿x方向,大小为： 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？ 解：1. 电偶极子轴线延 长线上任一点P 的场强 2. 电偶极子轴线的中垂线上任一点的场强 例8. 5 求电偶极子产生的电场强度。 3. 空间任一点P的场强 当P 点在连线上正电荷右侧，则 当P 点在连线的中垂线上，则 电场 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、瞬时 电荷 超距作用 电荷 电荷 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 §1.2电场和电场强度 （electric field and electric field intensity） 电场：带电体周围存在的一种特殊物质。 静电场：相对于观察者静止的电荷周围存在的电场，是电磁场的一种特殊形式。 电场的基本性质： 1) 对放在电场内的任何电荷都有作用力； 2) 电场力对移动电荷作功。 电荷qA 电荷qB 电场 电场强度矢量 电荷q所受的力的大小为 引入试探电荷q0 ： 几何线度充分小——点电荷 电量充分小——小到什么程度？ 电场强度定义 从F中扣除q0可得 电场强度 q0 — 静止的检验（点）电荷 — 检验电荷受的电场力 2. 注意 是矢量场，位置的函数 1) 2）量纲：在国际单位制中的单位：N/C 或 U/m 单位 牛顿/库仑 NC-1 [I-1LMT-1] 则点电荷系的总场强： 为点电荷系中的第i个电荷单独存在时 若 在场点的电场强度， — 场强叠加原理 （Superposition principle of electric field intensity） 场强叠加原理 q1 · · · · · · qi q2 E Ei P × ri 点电荷系 注意 上式是矢量积分，具体计算时，要化成标量积分 dq是什么？积分限如何确定？几重积分？ 由带电体的电荷分布决定 三、电场强度的计算 1. 点电荷Q的电场强度场强（intensity of point charge） 电荷q 在电场中受力: 电场强度定义： “源”点电荷 场点 Q P · r E × （相对观测者静止） 由库仑定律和电场强度定义给出: 点电荷电场强度分布的特点： q1 · · · · · · qi q2 E Ei P × ri 点电荷qi 的场强： 由叠加原理，点电荷系的总场强： 2. 点电荷系的场强 点电荷系 叠加法求场强 点电荷系qi(i=1,2…n)所产生的电场的电场强度 原则：“化整为零，结零为整” 在带电体上取微元电荷 dq，写出点电荷dq的场强， 根据场强叠加原理求矢量和（即求积分）。 3. 连续带电体的场强 面电荷 dq =? ds， ? ：面电荷密度 线电荷 dq =? dl， ? ：线电荷密度 dq r P dE q ? 体电荷 dq = ? dv ， ? ：体电荷密度 电场线图 4.点电荷q0在外电场E中受电场力 例8-1 把一个电荷(q= - 62 ?10-9C)放在电场中某点处,该电荷受到的电场力为F=3.2 ?10-6i+1.3 ?10-6j N.求该电荷所在处的电场强度. y x O E F q a a E的大小为 解:由电场强度的定义式,可得电荷所在处的电场强度为 E的方向则可以按如下方法求得.F与x轴的夹角?为 E与x轴的夹角?为 E的方向与F的方向相反,如图所示. y x O E F q a a 解 q1在P点所激发的场强为 例8-4 在直角坐标系的原点（0，0）及离原点1.0m的x轴上（0，1）处分别放置电荷量为q1= 1.0×10-9C和q2= -2.0×10-9C的点电荷，求x轴上离原点为2.0m处P点场强（如图）。 q1 P q2 F31 2.24m 2m 1m i j x ? E E2 E1 1200 q2在P点所激发的场强的大小为 E2的矢量式为 根据场强叠加原理，P点的总