大学物理课电磁学(8章).ppt

+ - θ 例6 求电矩p=ql的电偶极子在均匀外电场E中的电势能 E 均匀电场E中电荷的电势能分别为: A B §8.6 场强与电势梯度的关系 电场强度 矢量场 矢量线 标量场 等值面 电势 等势面: 在电场中电势相等的点所组成的曲面 Q 例如: 点电荷的等势 面为同心球面 一. 等势面 等势面的特点: 在静电场中，电荷沿等势面移动时，电场力做功 在静电场中，电场强度 总是与等势面垂直的，即电场线是和等势面正交的曲线簇,且指向电势降落方向. 点电荷的等势面 　按规定，电场中任意两相邻等势面之间的电势差相等，即等势面的疏密程度同样可以表示场强的大小． 两平行带电平板的电场线和等势面 + + + + + + + + + + + + 一对等量异号点电荷的电场线和等势面 + 二. 场强分量与电势方向导数的关系 (已知电势求场强) P1 P2 E P1到P2的电势差: 电场中某点场强沿某方向的分量等于电势沿此方向的方向导数的负值. 三. 场强与电势梯度的关系 已知电势的分布为V(x,y,z), 梯度:标量场在空间的变化率.定义函数的空间变化率为: 定义电势梯度: 则电场强度为: 结论: 电场中任意一点的电场强 度等于该点电势梯度的负值 例如: 点电荷的电势分布为 则电场强度为 : （电势梯度） 直角坐标系中 为求电场强度 提供了一种新的途径 求 的三种方法 利用电场强度叠加原理 利用高斯定理 利用电势与电场强度的关系 物理意义 （1）空间某点电场强度的大小取决于该点领域内电势 的空间变化率. （2）电场强度的方向恒指向电势降落的方向. 讨 论 例1 求一均匀带电细圆环轴线上任一点的电场强度. 解 例2 求电偶极子电场中任意一点 的电势和电场强度. 解 §8.7　静电场的应用举例 8.7.1　在军事上的应用 8.7.2 在其他方面的应用 8.7.1 在军事上的应用 　隔墙探人技术 　　隔墙探人技术的应用，犹如士兵长了第三只眼，能较早的发现隐蔽在墙后的敌人，极大地提高了城市巷战人员的侦察与生存能力。美国目前已开发出利用静电场、超低频电磁能、雷达生命特征信号监测、超宽带雷达原理的隔墙探测技术。 　　 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。 8.7.2　在其他方面的应用 空气净化器： 　静电吸附式空气（消毒）净化器的核心部件是静电吸附装置。目前，国内使用的大部分为蜂窝状静电吸附装 置(静电场)。蜂窝状静电场的缺点是不仅工艺繁杂而且清洗困难、产生较多的臭氧和集尘效果差。  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。 本文来自一生范文网，更多优秀范文文章请访问 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。为了用户清洗后按装时的方便，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到传播到室内。 ?????????????? 两段式静电吸附装置 阴极射线示波器： 　静电场的最常见的一个应用就是带电粒子的偏转，这样可以控制电子或是质子的轨迹。很多装置，例如阴极射线示波器、回旋加速器、喷墨打印机以及速度选择器等都是基于这一原理的。阴极射线示波器中电子束的电量是恒定的，而喷墨打印机中微粒子的电量却随着打印的字符而变化。在所有的例子中带电粒子的偏转都是通过两个平行板之间的电位差来实现的。 　阴极射线示波器（cathod-ray oscilloscope）的基本特征：管体由玻璃制成，并被抽成高度真空。阴极被灯丝加热后发射电子。阳极与阴极间有几百V的电压差，电子朝向阳极加速