第四章静电场　.ppt

;引 言;§1 电荷与库仑定律;一、电荷(charge);视频：范氏起电器;脶表讽泌劝厚虱匠昵瑷粼嵛柘涌磐仓老豪欧打桃示欠莞莶硇叹焕怄擤拓几程盾挝偶欹寞三讳鲍蝣疗处艽完菸;二、库仑定律（Coulomb’s law） （1785）;数学表达;§2 电场强度 (Electric Field Intensity);一、电场强度（Electrostatic field）;1. 电场强度的定义（Definition）;2.电场线; ;二、电场的计算;场强叠加是矢量叠加，场强方向不同时应先分解，在同方向上积分求和，然后，用矢量和计算合场强。;复习;场强叠加是矢量叠加，场强方向不同时应先分解，在同方向上积分求和，然后，用矢量和计算合场强。;思考题;举例;P;P;即;例3. 均匀带电细圆环轴线上的电场;§2 高斯定理（Gauss theorem） ;一. 电通量(electric flux) ?E;2. 非均匀电场、任意曲面;通过闭合面的电通量;二.高斯定理 (Gauss theorem);R;+q;2. 点电荷系的情况;3.静电场的高斯定理（Gauss theorem） ;2.静电场----有源场;三、高斯定理的应用;高斯定理;R;解:;2.球面内(rR) 选择高斯面——半径为r的同心球面;例2 求：电量为Q 、半径为R 的均匀带电球体的场强分布 ;0;例3 求：电荷线密度为? 的无限长均匀带电直线的场强分布;解： 选择高斯面——同轴柱面;分析:;解： 选择高斯面——与平面正交对称的柱面;高斯定理使用于电荷分布具有空间对称性的情况;4-4 一个均匀带电球形橡皮球，在其被吹大的过程中，下列各场点的场强将如何变化？（1）气球内部；（2）气球外部；（3）气球表面。;4-5 下列几种说法是否正确，为什么？（1）高斯面上电场强度处处为零时，高斯面内必定没有电荷；（2）高斯面内净电荷数为零时，高斯面上各点的电场强度必为零；（3）穿过高斯面的电通量为零时，高斯面上各点的电场强度为零；（4）高斯面上各点的电场强度为零时，穿过高斯面的电通量一定为零。;作 业;负电荷可以使人愉快 ;复习;场强叠加是矢量叠加，场强方向不同时应先分解，在同方向上积分求和，然后，用矢量和计算合场强。;高斯定理;§3 电 势（Electric Potential）;一 静电力的功 静电场的环路定理 ;A;2）点电荷系的情况;结论： 静电力------保守力; 静电场------保守力场 ;A EpA;例1 在带电量为Q 的点电荷所产生的静电场中，电量为q 的 点电荷在a 点处的电势能。;2、电势;P2;4 电势的计算;2) 点电荷系电场中的电势;连续分布的带电体系;例2;求：电荷线密度为? 的无限长带电直线的电势分布。;L;已知：总电量Q ；半径R 。 求： 均匀带电圆环轴线上的电势和场强的分布;2）方法二（定义）;1.等势面;V1;3.电势梯度;例题：已知：总电量Q ；半径R。求：均匀带电圆环轴线上P点的场强;R;思考题;复习;5.电势的计算;由彼此绝缘相距很近的两导体构成电容器。;（2）电容器的分类;2.5 厘米;（3）电容器电容的计算;R1;;复习;5.电势的计算;场强与电势的微分关系;静电场在军事上的应用;利用静电场技术实现隔墙探人的“探人器”，是利用人体能产生静电场以及两个极性相反的静电场之间存在着吸引力的原理进行工作。自身仅重0.45千克，用9伏电池供电，可使用3-4天，能探测到120-140米距离内的位于墙壁后的人员。使用时，操作手用“探人器”对四周进行扫描。当前方有人时，“探人器”的静电场与人体静电场产生引力，将“探人器”天线拉向人所在的方向，使“探人器”对向人，识别出与人匹配的静电场。;静电场在其他方面的应用;国外最常用的静电吸附装置是两段式静电吸附装置，两段式静电吸附装置其结构简明而且极其容易清洗和永久性使用。两段式静电吸附装置是由前部的PLASMA放电方式的牢固的放电丝和集尘板组成而后面是由正负极集尘板组成因此其除菌效果和集尘效果远远超过蜂窝状静电吸附装置。;在学习和总结国内外的各种静电吸附装的基础上，我国开发出了各种规格的两段式静电吸附装置。在实践中已证实此静电吸附装置的除菌和集尘效果明显而且在实际应用中可以随时调节前后静电场的电压和电流。为了用户清洗后安装时的方便，此静电吸附装置采用了“触点式”连接方式不用任何电线来连接静电吸附装置与机器。为了减少产生臭氧，在设计和制作板与板之间的距离调节到最合适的位置。;两段式静电吸附装置的阻力非常低，不仅用于静电吸附式空气净化器而且用于中央空调的进风口或出风口以防止空气中的微生物通过风传播到室内。??????????????;阴极射线示波器： 　静电场的最常见的