《《靜電場及其性質(zhì)》PPT課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《靜電場及其性質(zhì)》PPT課件.ppt（24頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、靜電場的性質(zhì)有源無旋,靜電場與帶電粒子的相互作用,實驗規(guī)律點電荷的庫侖定律等,,,靜電場與導(dǎo)體的相互作用,靜電場與電介質(zhì)的相互作用,靜止電荷的電場,第十三講真空中靜電場的電勢,本講主要內(nèi)容：,一、靜電場的環(huán)路定理,二、靜電場中的電勢,三、電勢的計算,四、等勢面電勢梯度,自學(xué)內(nèi)容：,帶電粒子在靜電場中的運動,電場的基本性質(zhì),對放其內(nèi)的任何電荷都有作用力,電場力對移動電荷作功,回憶,關(guān)于電場強度的理解:,(1)電場強度是從電場對電荷有作用力的角度研究電場;,(2)電場強度是電場中的點的矢量函數(shù).,,,,,,,,帶電體,下面從電場對移動電荷作功的角度研究電場。,一、靜電場的環(huán)路定理,a點電勢能,b點

2、電勢能,1.靜電場力是保守力,2.靜電場力作功等于相應(yīng)電勢能的減少,靜電場力的功電勢能,與引力類比，都是平方反比力。因此可斷定是保守力！,靜電場的環(huán)路定理：,表述:靜電場中場強沿任意閉合環(huán)路的線積分恒等于零即,證明,靜電場力是保守力,靜電場的基本性質(zhì)之二無旋（或說是保守場）,微分形式,兩個基本方程,靜電場的兩個基本性質(zhì)有源無旋,,稱ab兩點電勢差,與試驗電荷無關(guān)反映了電場在ab兩點的性質(zhì),若選b點的勢能為參考零點則a點的電勢由下式得到,二、電勢,電勢的定義,關(guān)于電勢U的理解:,(1)電勢是從電場對在其中運動的電荷做功的角度研究電場;,(2)電勢是電場中的點的標(biāo)量函數(shù).,(3)電勢的大小是相對的

3、,電勢差是絕對的。,靜電場中某點的電勢即是：靜電場力將單位電荷從這點移到無限遠處（零勢點）所做的功.,特別注意！,例:點電荷產(chǎn)生的電場中的電勢分布,孤立負(fù)點電荷周圍的場電勢為負(fù)；離電荷越遠，電勢越高.,孤立正點電荷周圍的場電勢為正；離電荷越遠，電勢越低.,解:,1.點電荷電場中的電勢,2.點電荷系電場中的電勢,根據(jù)電場的疊加原理可得:,電勢零點取在無窮遠處。,電勢疊加原理,標(biāo)量代數(shù)和,三、電勢的計算,求電勢的兩種方法：,要特別注意兩個積分的區(qū)別,3.連續(xù)分布電荷電場中的電勢,標(biāo)量積分,d,d,,例:試計算均勻帶電細(xì)圓環(huán)軸線上任一點P電勢.設(shè)已知帶電量為q.,解:,x,標(biāo)量積分的方便！,例:計算

4、電偶極子場中任一點P的電勢.,當(dāng)可做如下近似：,在中垂線上各點電勢顯然為零!,解:,非常簡單！,,例:均勻帶電球面的電場中的電勢,場強為零的地方電勢不一定為零！,電勢為零的地方場強一定為零嗎？,,,,,靜電場中某點的電勢即是：靜電場力將單位電荷從這點移到無限遠處（零勢點）所做的功.,解：,,結(jié)論：均勻帶電球面的電場中的電勢、場強,,,常數(shù),這個結(jié)論很有用！,空間1,例:兩均勻帶電的同心球面，如圖，半徑分別為Ra,Rb，內(nèi)球面帶電量為Qa,外球面帶電量-Qb,求電勢分布。,介紹一種簡單重要的解法：,帶電球面電勢疊加法,+,=,空間2,空間1,空間3,例:平行板電容器兩板間的電勢差,解：平行板電容

5、器內(nèi)部的場強為,兩板間的電勢差,,方向一致,均勻場,,例:求電偶極子在均勻外電場中的電勢能.,解：,電場中電勢相同的點形成面,連接這些點的面即等勢面.,點電荷的等勢面:,兩個同號點電荷的等勢面:,無限大均勻帶電平行板的等勢面:,等勢面,四、等勢面電勢梯度,1.電力線處處垂直等勢面，除電場強度為零處外,2.電力線指向電勢降的方向,=0,a、b任取處處有,靜電場中電荷沿等勢面運動,電場力不做功.,電力線與等勢面的關(guān)系,在等勢面上任取兩點a、b，則,因沿電力線方向移動正電荷場力做正功，電勢能減少。,3.規(guī)定兩個相鄰等勢面的電勢差相等,等勢面較稀疏的地方,場強較小.,等勢面較密集的地方,場強較大.,電勢梯度記為：,電場強度與電勢梯度的關(guān)系,尋找的逆變換,Endn=-dV.,等勢面的疏密反映了場的強弱,電場中某點場強沿某方向的分量等于電勢沿此方向空間變化率的負(fù)值。,在靜電場中帶電粒受電場力：,帶電粒子在靜電場中的運動,當(dāng)帶電粒子只受電場力(其余力可忽略,例電子槍),則:,如果帶電粒子以垂直于電場的速度進入電場則做拋物線運動示波管中的重要情形.,電子的加速:,電子的偏轉(zhuǎn):,真空中靜電場小結(jié)1.兩個物理量,2.兩個基本方程,3.兩種計算思路,