[理学]大学基础物理学 电磁学.ppt

§11.5 电场线和电通量 §11.6 高斯定律 一. 高斯定律 在真空中，通过任一闭合曲面的电通量等于该曲面所包围的所有电荷的代数和的1/?o倍。 二. 验证高斯定律 1、点电荷在球形高斯面的圆心处 §11.6 高斯定律 + dS E 球面上场强: §11.6 高斯定律 + S 2、点电荷在任意形状的高斯面内 + S 3、点电荷在闭合曲面以外 + §11.6 高斯定律 n个 m个 4、一般情况 §11.6 高斯定律 §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 计算具有对称分布的电荷系（其场强分布也具有相应的对称性）的场强。 解题要点： 1）适当选择闭合面（高斯面） 2) 计算 3) 计算 例11.8 试由高斯定律求在点电荷q静止的参考系中自由空间内的电场分布。 §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 解： r S E §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 例11.9 求均匀带电球面的电场分布。已知球面半径为 R ，带电量为 q (设q0 )。 R 解： （1）球面外某点的场强 r ( r ≥ R ) §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 R r （ r R ） r E R （2）求球面内一点的场强 E=0 §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 例11.10 求均匀带电球体的电场分布。已知球半径为 R ，带电量为 q。 ? R 解： （1）球外某点的场强 r ( r ≥ R ) §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 ? R （2）求球体内一点的场强 r （ r R ） r E R §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 例11.11 求无限长均匀带电直线的场强分布。已知线电荷密度为 ? 。 解： r h E §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 例11.12 求无限大均匀带电平面的场强分布。面电荷密度为 ? 。 ? 解： E E §11.7 利用高斯定律 求静电场的分布 例11.13 两个平行的无限大均匀带电平面，其面电荷密度分别为 ?1 ＝ ?和?2＝- ?，求这一带电系统的电场分布。 ?2 ?1 B A 解： EA EB 平面之间： 平面之外： 作业 P30～32 10.6； 10.8；10.13； 10.14；10.20 第三篇电磁学 引言 一. 电磁学主要研究对象 研究电磁场以及其和带电粒子之间作用的基本规律。 二. 电磁学的研究内容 静电场：静止电荷产生的电场(Chapter 11~Chapter 13) 稳恒磁场：规则运动电荷产生的磁场(Chapter14~Chapter16) 电磁场的基本理论：法拉第电磁感应定律、麦克斯韦方程组等(Chapter17~Chapter18) 第11 章 静止电荷的电场 §11.1 电荷 §11.2 库仑定律与叠加原理 §11.3 电场和电场强度 §11.4 静止的点电荷的电场及其叠加 §11.5 电场线和电通量 §11.6 高斯定律 §11.7 利用高斯定律求静电场的分布 一. 两种电荷 §11.1 电荷 物体因得失电子而带电荷。得到电子带负电；失去电子带正电。电荷是物质的一种基本属性，就像质量是物质的一种基本属性一样。 二. 电荷的基本性质 电荷间有力的相互作用，同性相斥，异性相吸。 三. 电量及其量子性 带电体的电荷是电子电荷的整数倍,电荷这种只能取离散的、不连续的量值的性质,叫做电荷的量子化。电荷的单位为库仑。 四. 电荷守恒定律 §11.1 电荷 在一个孤立的带电系统中，无论发生什么变化，系统所具有的正负电荷电量的代数和保持不变。 五. 电荷的相对论不变性 在不同的参考系内观察，同一带电粒子的电量不变。 §11.2 库仑定律与叠加原理 一. 点电荷 它本身的几何线度比起它到其它带电体的距离小得多，其形状和电荷在其中的分布无关紧要。 二. 真空中的库仑定律 在真空中，两个静止的点电荷q1和q2之间的相互作用力的大小和q1与q2的乘积成正比，和它们之间距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。 §11.2 库仑定律与叠加原理 q1 q2 §11.2 库仑定律与叠加原理 三. 电力的叠加原理 研究两个以上点电荷组成的点电荷系。 Fi r 1i F r ni F r §11.3 电场和电场强度 一. 电场 2. 静电场 1.电场间相互作用的场的观点 电荷 电场 电荷 静止电荷周围空间存在有一种场，叫静电场。 3. 电场的基本性质