八静电场和稳恒电场.ppt

* 首 页 上 页 下 页 退 出 一、电场力的功 §8-3 电场力的功 电势 点电荷的电场 结论: A仅与q0的始末位置有关，与路径无关. 任意带电体的电场（带电体可看成是许多点电荷的集合） 电场力的功只与始末位置有关，而与路径无关，电场力为保守力，静电场为保守场。 二、 静电场的环路定理 静电场的环流定理：在静电场中，场强E的环流恒等于零。（静电场是无旋场） 保守力做功的特点： 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加. 试验电荷q0在空间某处的电势能,在数值上等于将q0从该处移至势能零点电场力所做的功。 三、电势能的概念 １、电势能 静电场是保守力场.静电场力所做的功等于相应电势能增量的负值. 令 电势能的零点可以任意选取，对于有限大小带电体时， 通常把电势能的零点选取在无穷远处。 空间a点的电势能： 电势能为电场和位于电场中的电荷这个系统所共有。 电势能是标量。 电势能是一个相对的量。 2、电势能的性质 四、电势 电势差 1、电 势 若规定无穷远处为电势零点，则电场中某点a的电势在数值上等于把单位正电荷从该点沿任意路径移到无穷远处时电场力所作的功. 原子物理中能量单位 单位：伏特 2、电势差 静电场中任意两点a和b电势之差称为a，b两点的电势差，也称为电压. 静电场中a，b两点的电势差等于单位正电荷从a点移到b点时电场力做的功. a. 当带电体有限大时，选无穷远处为电势零点. b.带电体“无限大”或“无限长” ，选有限远处某点为电势零点。 2、两点间的电势差是绝对的，与电势零点选择无关。 注意： 1、电势是相对量，与电势零点的选择有关。 当零点选好之后，场中各点必须有确定值。 a. 当带电体有限大时，选无穷远处为电势零点. b.带电体“无限大”或“无限长” ，选有限远处某点为电势零点。 复习 五、电势的计算 1 点电荷的电势 2 点电荷系的电势 2）叠加法： 3 连续带电体的电势 1）定义法 例1 计算均匀带电球面电场中的电势分布。球半径为R、总电量为q。 解：根据高斯定理求出电场的分布 r R E１＝0 r R 设∞处的U∞＝0时 r＞R时 r＜R时 例2 有一个均匀带电的球层，其电荷体密度为 ，球层内半径为 R1，外半径为R2，设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。 解(1) 叠加法 (2) 定义法 例3 已知半径R, 求场强和电势分布。 场强： 电势： 例4 求无限长均匀带电直线的电场中的电势分布。 已知：电荷线密度为 l 方向垂直于带电直线 解： 讨论：能否选 无限大带电体，势能零点一般选在有限远处一点。 一、等势面 8－4 场强与电势的关系 1、定义 电场中电势相等的点所构成的面，叫做等势面。 ②电场线与等势面正交，电力线指向电势降落的方向； ③ 等势面的疏密度可直观地描述电场的强弱 2、等势面的性质 ①在等势面上移动电荷时，电场力不作功； 规定：两个相邻等势面之间的电势差相等 二、场强与电势梯度的关系 大小：该点等势面法线方向上电势的变化率 方向：指向电势减小的方向 电场强度等于电势沿该方向的变化率的负值 法线方向 l方向上 由于 故有 电势沿等势面法线方向的变化率最大 场强E沿三个坐标轴的投影分别为 某点场强等于该点电势梯度的负值 * 首 页 上 页 下 页 退 出