二静电场-1.ppt

2、物理意义 表明了静电场的保守性和无旋性 3、静电场的基本方程 ①高斯定律 ②静电场环路定理 由亥姆霍兹定理可以知道，一个矢量场的性质由它的散度和旋度共同决定。因此，高斯定律和环路定理被称作静电场的基本方程。 §2.7 电位和电位差 一、电位的基本概念 1、引入 静电场 是有势场，因此可以引入势函数U ，使得 U 称为电位或电势 2、计算式 任意场点P的电位 P0为电位参考点，电位为零。 是P 到P0任意路径l上的矢量线元。 3、物理意义 单位电荷受到的力； 电场力将单位电荷从场点P移到参考点P0所作的功。 电场力将单位电荷移动 ，所做的功； 二、电位的求解 1、一个约定（绝对电位） 当场源电荷分布在有限区域内时，习惯把参考点P0放在无限远处，这时的电位称作绝对电位。 ★意义：电场力把单位电荷从P点移到无限远处所作的功。 4、几点说明 ①电位是一个相对量，必须明确参考点的位置； ②电场强度不随电位参考点的变化而变化； ③空间一点上的电场强度矢量垂直过该点的等电位面， 并且指向电位下降最快的方向。 2、利用电荷分布计算电位 假定场源点电荷 Q 位于点 ，则任意场点 M 处，电场强度是 1）点电荷的电位（在绝对电位约定下） 待求场点 P 的电位 当 时 2）电位叠加原理 ①离散电荷系统 电荷体分布 电荷面分布 电荷线分布 ②连续电荷系统 根据电位定义 根据点电荷公式，得 注意： 电位叠加原理只适用于场源电荷分布在有限区域内的情况。 三、电位差 电场中任意两点 A 和 B 的电位之差，叫做 A、B 两点之间的电位差（或电压），记作UAB 1、定义 2、物理意义 电场力将单位电荷从 A 点移到 B 点所作的功。 3、电位与电位差的差别 电位 与参考点的位置选取有关。 电位差 与参考点的位置选取无关。 四、电势能（电位能） 与重力场中的物体具有重力势能类似，电场中的电荷具有电势能。 1、定义 2、讨论 ★负电荷具有负电位能，且| Q |越大电位能越低。 ①正电位点： ★正电荷具有正电位能，且Q 值越大电位能越高； 电荷的电量 Q 与该电荷所在点的电位U 的乘积称作该电荷的电位能或电势能 ②负电位点： 情况与正电位点正好相反 * * 第二章 静电场 §2.1 电荷与电荷密度 一、电荷 1. 带电体与电荷 带电体的特性：能够吸引轻小物体 2. 电荷分类 正电荷、负电荷 3. 电量 带电体所带电荷的多少叫电量，在国际单位制（SI单位制）中，电量的单位是库仑（C） 4. 电荷的基本性质 1）分布的离散性 2）量子性 e＝1.602×10-19C 3）守恒性 电荷守恒定律 4）相对论不变性 1. 体密度 2. 面密度 3. 线密度 4. 点电荷 二、电荷密度 §2.2 库仑定律 ★ 文字表述 在真空中，两个静止点电荷之间的作用力，与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力。 ★ 数学表达式 1）来自实验定律的表达式 x y z 真空中的两个点电荷 一、库仑定律 2）电磁学通用表达式 通常将系数 记为 其中 称为真空电容率或真空介电常数 于是 3）库仑定律符合牛顿第三定律 二、静电力的叠加原理 数学表达式 例题2.1 解：利用叠加原理 三个点电荷的力 x y z §2.3 电场和电场强度 2. 电场力的本质 一个电荷的电场作用在另一个电荷上的力。 一、电场 1. 法拉第的场的观点 3. 电场的物质性 1）电场是伴随着电荷而生的一种特殊物质。 2）电场没有可见的形态，但其具有可以被检测的运动速度、能量和动量，占有空间。 3）场和实物是物质存在的两种不同形式。 电荷在其周围空间产生电场这种物质，当其它带电体的电荷处于这个电场之中时，就会与该电场作用而受力。 …… …… 二、电场强度 1. 电场强度的引入 …… …… A点： 表明： 是一个大小和方向都确定的值，与试验电荷本身电量的大小