静电场教学课件PPT-3电势带电体在电场中所受的电场力教学课件PPT.ppt

带电体在电场中所受的电场力 1、点电荷所受的电场力 点电荷在电场中所受的力大小等于qE，方向取决与电量的正负 2、带电体所受的电场力 ——迭加原理 电场力作功有何特点？ §3-1　静电场的环路定理 电势 上的元功 其中 则 一．静电力作功的特点 １、点电荷的电场中静电力作功的特点 ２．点电荷系电场中静电力作功的特点 静电力作功与路径无关，静电场力是保守力 二、静电场的环路定理 a b c d 即静电场力移动电荷沿任一闭和路径所作的功为零。 静电场中电场强度 的环流恒为零 沿闭合路径 abcda 一周静电场力所作的功 定义： ——静电场的环流 静电场的环路定理的物理意义： 静电场力是保守力，作功与路径无关 三、电势 存在一个由电场中各点位置决定的标量函数，此函数在任意两点处的差值等于两点间电场强度的积分 ----势函数（电势） 如选 则 一般地 1. 电势的定义 2. 电势“0”点的选择 对分布于有限区域的电荷所产生的场，一般将零势点取在无穷远处。 对无限区域的电荷所产生的场，零势点选取时一般根据求解问题方便确定。 实际应用中，一般选地球作零势点 3. 点电荷电场的电势 如图 P点的场强为 由电势定义得 讨论 ② 对称性： ① 大小： q0 ?0 r ? (最小) q0 ? 0 r ? (最大) 在以q为球心的同一球面上各点的电势相等 ? 1 ? 2 根据电场叠加原理场中任一点的 §3-2 电势叠加原理 若场源为 的点电荷系 场强 电势 各点电荷单独存在时在该点电势的代数和 §3-3 电势的计算 方法一：定义法 应用条件：电场分布可以由高斯定理简单求出 方法二：叠加法 基本思想：先求出点电荷的电势，再由叠加原理计算任意电场的电势。 由电势叠加原理，P 点的电势为 2.点电荷系的电势 3.连续带电体的电势 由电势叠加原理 P 例１、求电偶极子电场中远场任一点Ｐ的电势 由叠加原理 解 例2 计算无限长均匀带电细直线周围任一点的电势。已知：电荷线密度为λ。 解： 先用“高斯定理法”计算任一点P 的场强： λ P r 注意：这里的电荷分布延伸至无限远，故不能取无限远处为零势点。 可规定：距带电细直线为r0处的电势为0。 r0 如果取无限远处为零势点（令r0→∞），则电势的值将发散。 例3、 求均匀带电圆环（R, q ) 轴线 上的电势分布 微元电势叠加法 解: 例4、求均匀带电球面电场中电势的分布，已知R，q 解: 方法一 叠加法 (微元法) 任一圆环 由图 方法二 定义法 由高斯定理求出场强分布 由电势的定义 Pin Pout 均匀带电球面电场中电势的分布 O R r V 例题5、求等量异号的同心带电球面的电势分布 已知 由高斯定理可以求得： 由电势定义 解: 方法一 定义法 P1 先求内部任一点 P2 再求中部任一点 最后求外部任一点 P3 方法二 叠加法 O R r V O RA r V RB O RA r V RB 作 业 P280 8.5，8.9，8.11 * * * *