电场强度与电势梯度-1.ppt

§5-8 电场强度与电势梯度 空间电势相等的点连接起来所形成的面称为等势面. 为了描述空间电势的分布，规定任意两相邻等势面间的电势差相等. 一 等势面（电势图示法） 在静电场中，电荷沿等势面移动时，电场力做功 在静电场中，电场强度 总是与等势面垂直的，即电场线是和等势面正交的曲线簇. 点电荷的等势面 　规定：电场中任意两相邻等势面之间的电势差相等，即等势面的疏密程度同样可以表示场强的大小． 两平行带电平板的电场线和等势面 + + + + + + + + + + + + 一对等量异号点电荷的电场线和等势面 + 电场线和等势面的关系 1）电场线与等势面处处正交. （等势面上移动电荷，电场力不做功.） 2）等势面密处电场强度大；等势面疏处电场强度小. 1）电场弱的地方电势低；电场强的地方电势高吗？ 2） 的地方， 吗 ？ 3） 相等的地方， 一定相等吗？等势面上 一定相等吗 ？ 讨论 二 电场强度与电势梯度 电场中某一点的电场强度沿某一方向的分量，等于这一点的电势沿该方向单位长度上电势变化率的负值. 等势面法线方向指向电势增加的方向 方向 与 相反，由高电势处指向低电势处 大小 高电势 低电势 任一点场强为该点电势沿等势面法线方向单位长度的变化率的负值 （电势梯度） 直角坐标系中 为求电场强度 提供了一种新的途径 求 的三种方法 利用电场强度叠加原理 利用高斯定理 利用电势与电场强度的关系 物理意义 （1）空间某点电场强度的大小取决于该点领域内电势 的空间变化率. （2）电场强度的方向恒指向电势降落的方向. 讨 论 思考：在某电场区域内的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，已知a、b两点的电势分别为-50V、-20V，则a、b连线的中点c的电势应该是 （A）等于-35V （B）大于-35V （C）小于-35V （D）无法确定 （B） 例1 求一均匀带电细圆环轴线上任一点的电场强度. 解 例2 半径为R的带电细圆环，线密度? =?0|cos?|，?0为常数，?为R与y轴的夹角,求圆环轴线上任一点的电场强度与电势. 解 例3 求电偶极子电场中任意一点 的电势和电场强度. §5-8 电场强度与电势梯度