《大学物理学》第10章电场.pptx

第10章静电场;1913年密立根通过实验测定所有电子都具有相同的电荷;10.1.3库仑定律;静电力的叠加原理;;10.2.2电场强度;10.2.4电场强度叠加原理;;例1电偶极子的电场强度;;例1：电偶极子在轴线中垂线上一点的电场强度;（2）轴线中垂线上一点的电场强度;;例2均匀带电圆环轴线上的电场。;（1）;例3均匀带电薄圆盘轴线上的电场强度。;讨论;10.3电场强度通量高斯定理;静电场的电场线有如下特点：

(1)电场线总是始于正电荷（或来自无穷远），终止于负电荷（或伸向无穷远），但不会在没有电荷的地方中断，也不会形成闭合曲线；

(2)任何两条电场线都不能相交，因为电场中每一点处的电场强度只能有一个确定的方向。;;;;;10.3.2电场强度通量;非均匀电场，闭合曲面S.;解：;在真空中,通过任一闭合曲面的电场强度通量,等于该曲面所包围的所有电荷的代数和除以.;高

斯;点电荷位于球面中心;点电荷在闭合曲面内;;;2）为何处的场强？与哪些电荷有关？;10.3.4高斯定理应用举例;例1均匀带电球面（壳）的电场强度;练习题求均匀带正电球体内外的电场分布。

(已知球体带电量为q，半径为R);例2无限长均匀带电直线的电场强度;;例3无限大均匀带电平面的电场强度;;10.4静电场的环路定理电势能;结果:仅与的始末位置有关，与路径无关.;静电场是保守场;10.4.3电势能;单位V;说明：;;（1）点电荷q在真空中产生的电场的电势分布。

;2利用;;讨论;求通过一均匀带电圆平面中心且垂直平面的轴线上任意点的电势。;例10.9真空中有一电量为Q，半径为R的均匀带电球面.试求

（1）球面外两点间的电势差；

（2）球面内两点间的电势差；

(3)球面内外两点间的电势差；

（4）球面外任意点的电势；

（5）球面内任意点的电势.;解;（2）球面内两点间的电势差；;;例10.10如图所示，半径分别为、;;10.6电场强度与电势梯度;等势面的性质：;电势和场强的关系;在直角坐标系中为;例10.11用电场强度与电势的关系，求均匀带电细圆环轴线上一点P的电场强度。;10.7静电场中的电偶极子;电偶极子所受的力矩为;;;2．导体的静电平衡条件：

??体内部场强处处为0；

导体表面场强处处垂直于导体表面。

;1．处于静电平衡的导体，内部无净电荷，电荷只

分布在导体表面。;电荷只分布在导体的外表面。;2．静电平衡的导体，其表面上各处的电荷面密度与表面附近的电场强度大小成正比。;;（2）接地的空腔形导体，外部空间电场不受内部空间

电场的影响。;74;;例如图有一外半径;解;;R1=10cm，R2=7cm

R3=5cm，q=10-8C;10.9电容电容器;电容器：两个能够带有等值而异号电荷的导体所组成的系统，叫做电容器。;电容器是现代电工技术和电子技术中的重要元件。由绝缘介质隔开的两块任意形状导体组合而成。;3电容器电容的计算;平板电容器;;3.球形电容器的电容;10.9.3电容器的并联和串联;10.10静电场中的电介质;相对电容率定义:;10.10.2电介质的极化;10.10.3电极化强度矢量;极化电荷与自由电荷的关系;;10.11电位移矢量有电介质时的高斯定理;;;解;;;解;;;解;(２)圆柱形电容器两极间电势差为;;10.12.2电场的能量;电场的能量密度：单位体积电场所具有的能量;解由高斯定理可知，两圆柱面间的电场强度为