《大学物理》课程教学资源（要点与例题习题讲解，PPT课件讲稿）第五章 静电场

第五章静电场

第五章 静电场

基本内容 一、电场强度和电场强度的计算 1定义E=(矢量:大小和方向) q 2电场强度的计算 (1)点电荷的电场强度出发求E=1 Q 4πEr 2r 点电荷系的电场强度 E= 1 i=1 42

基本内容 2.电场强度的计算 1.定义 （矢量：大小和方向） q F E   = 一、 电场强度 E 和电场强度的计算  （1）点电荷的电场强度出发求 r e r Q E   2 4 0 1   = 点电荷系的电场强度 = = n i i i i e r Q E 1 2 4 0 1    

或带电体的电场强度 E 4元Enr dq=All(元一电荷线密度) dq=ozs(a一电荷面密度) dq=uhv(p一电荷体密度) “电荷元"q电场的叠加

或带电体的电场强度  = r e r dq E   2 4  0 （ —电荷体密度） （ —电荷面密度） （ —电荷线密度）       dq dv dq ds dq dl = = = “电荷元” dq 电场的叠加 dq p r r e 

(2)从“基本形状元”的叠加计算

（2）从“基本形状元”的叠加计算 x y z o x y z o E 

(3)补偿(叠加)法计算E +O| tp +(p

（3）补偿（叠加）法计算 x y z o p + + + − +  p +  + −  E 

(4)高斯定理求特殊带电体的电场强度 E●ds ∑Q 方法:分析电场→选适当形状高斯面→ 计算手E·d和∑g由定理解出 注:只有当电荷的分布,以及电场的分 布具有某种对称性时,才有可能应用定 理求出电场强度

（4）高斯定理求特殊带电体的电场强度 0     = • = i l Q E ds   注：只有当电荷的分布，以及电场的分 布具有某种对称性时，才有可能应用定 理求出电场强度 方法：分析电场 选适当形状高斯面 计算 和 由定理解出。 →  E • ds   Qi →

(5) E=-gradv 几种典型带电体电场强度 无限长带电直线E 2元Er 无限大平板E 2 球壳内外电场/E=0(<R) E 4丌Er

几种典型带电体电场强度： E = −gradV  （5） r e r E   2 0  无限长带电直线 = n E e   2 0   无限大平板 = 球壳内外电场 r e r q E E r R    2 4 0 0( )   = = 

二、电势 (1)电场力做功W=J9E 特点:与路径无关,只与试验电荷和路径始 末位置有关 (2)试验电荷沿任意闭合路径一周,电场 力做功为零,则 手E·d=0(环路定理)

二、 电势 （2）试验电荷沿任意闭合路径一周，电场 力做功为零，则 特点：与路径无关，只与试验电荷和路径始 末位置有关 （1）电场力做功  = • A B AB W q E dl   0 • = 0  E dl   (环路定理)

(3)电势定义Vn 电势它●l 零电势选择;电势值的相对性;电势叠加原理 (4)电势差 V-VB=.E●a;W=q(4-V) 4电势的计算 (1)点电荷的电势V=「E·=_Q 4丌Enr

（3）电势定义 （4）电势差 零电势选择；电势值的相对性；电势叠加原理  = • 零电势 p p V E dl   ( ) AB A B B A VA −VB = E • dl W = q V −V  ；   4. 电势的计算 （1）点电荷的电势 r Q V E dl r r 4  0 = • =    

(2)点电荷系的电势=∑ 14zE0 (3)带电体电势F=∫ dq 48r (4)“基本形状元”的电势叠 加 零电势 (5)定义式 E●dl

（4）“基本形状元”的电势叠 加 （2）点电荷系的电势 = = n i i r q V 1 4  0 （3）带电体电势  = Q r dq V 4  0 （5）定义式  = • 零电势 a a V E dl  