高等教育出版社：《物理学教程》教材电子教案（PPT课件，马文蔚第二版）第九章 静电场 9-3 电场强度

9-3电场强度 物理学教程 (第二版) 静电场 实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力， 但其相互作用是怎样实现的？ 电场 电荷 电荷 场是一种特殊形态的物质 场 物质 实物 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） 一 静电场 实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力， 但其相互作用是怎样实现的？ 电 荷 电 场 电 荷 场是一种特殊形态的物质 实物 物 质 场

9·3电场强度 物理学教程 (第二版) 二 电场强度 + +90 +Q:场源电荷 电场中某点处的电场强度厄 1+9o:i 试验电荷 等于位于该点处的单位试验电荷 (试验电荷为点 所受的力，其方向为正电荷受力 电荷、且足够小，故 方向. 对原电场几乎无影 单位N.C-1V.m1 响) 电荷9在电场中受力 F=gE 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） + Q 0 + q 二 电场强度 单位 1 1 N C V m − −   电场中某点处的电场强度 等于位于该点处的单位试验电荷 所受的力，其方向为正电荷受力 方向. E  F qE   电荷 q 在电场中受力 = F  q0 F E   = （试验电荷为点 电荷、且足够小,故 对原电场几乎无影 响） + Q ：场源电荷 + q0 ：试验电荷

9-3 电场强度 物理学教程 (第二版) 三 点电荷的电场强度 +Q⊕ g0龙 E- e. 90 4π6r2 -ce 问 r→0E>00? 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） + Q + r e r Q q F E    2 0 4π 0 1  = = 三 点电荷的电场强度 r q0  E  E  + Q r  −Q − q0 E  E −Q  问 r →0 E →?

9·3电场强度 物理学教程 (第二版) 四 电场强度的叠加原理 91 点电荷9：对90的作用力 F3 F2 92 90 93 由力的叠加原理得90所受合力 F=∑E 故90处总电场强度 9o i do 电场强度的叠加原理 龙=∑E 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） 1 q 2 q 3 q 四 电场强度的叠加原理 0 q 1 r  F1  2 r  3 r  F2 F3   0 由力的叠加原理得 q 所受合力 = i F Fi   点电荷 对 的作用力 i i i i r r q q F   3 0 4π 0 1  = 0 qi q 故 处总电场强度 = =  i i q F q F E 0 0    q0 =  i E Ei   电场强度的叠加原理

9-3电场强度 物理学教程 (第二版) 电荷连续分布情况 dE 1 4π6r2 dq FJ-ja dE -dq dq 电荷体密度 0 dy 点P处电场强度 Eja pe,dv 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） q + + + + ++ + + + + ++ + ++ r + e r q E   2 0 d 4π 1 d  = 电荷连续分布情况 q r e E E r d 4π 1 d 2 0      = =  电荷体密度 V q d d  = dq + E  d r  P V r e E r V d 4π 1 2 0      点 P 处电场强度 =

9-3电场强度 物理学教程 (第二版) dq 电荷面密度6= ds ds ds dE ，2 电荷线密度入= dq dl dl ae,al dE r2 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） q + + + + ++ + + + + ++ + ++ + P ds + 电荷面密度 s q d d  = s r σ e E r S d 4π 1 2 0    =  q dl 电荷线密度 l q d d  = l r e E r l d 4π 1 2 0      = E  d r  E  d r  P

9-3电场强度 物理学教程 (第二版) 例1电偶极子的电场强度 电偶极子的轴 电偶极矩（电矩）p=qT0 p +9 讨论 (1)电偶极子轴线延长线上一点的电场强度 +q A 6/2 /2 Ex X 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） − q +q − + − q +q 电偶极矩（电矩） 0 p qr   = p  例1 电偶极子的电场强度 0 r  电偶极子的轴 0 r  讨 论 （1）电偶极子轴线延长线上一点的电场强度 2 0 r 2 0 r A x O x E+  E− 

9·3电场强度 物理学教程 (第二版) +q A / 26/2x E E x 4m,(-为/2p1 q =- q 4元80(x+/2)2 2x% X>>10 E= 1 2r9i二 12p 4π80xi 4π60x3 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） i x r q E   2 0 0 4π ( 2) 1 − + =  i x r q E   2 0 0 4π ( 2) 1 + − = −  i x r q x r E E E           − = + + − = 2 2 0 2 0 0 ( 4) 2 4π  0 x  r i x r q E   3 0 0 2 4π 1  = 3 0 2 4π 1 x p   = − q +q E+  E−  2 0 r 2 0 r A x O x

-3 电场强度 物理学教程 (第二版) (2)电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度 E+=E= 4π80r2 E cos0=/2 根据对称性可知 E=E,=-2Ec0s0=-E6 B 元=元=r=+(受》 E=Ex=-7 1 gro π3 X 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） − q +q 0 r  x y B y  （2）电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度 E  E+  E−  + r − r 2 0 4 π 1 r q E E  + = − = 2 0 2 ) 2 ( r r+ = r− = r = y + r r E Ex E E 0 2 cos = = − − = − −  根据对称性可知 3 0 0 4 π 1 r qr E Ex  = = − r r 2 cos 0  =

9-3电场强度 物理学教程 (第二版) l gro E=E=4π6r 1 gn i 它=-480(+4 312 y>> E-- qr i 1 p 4π6y 4π6yi 第九章静电场

第九章 静电场 物理学教程 9 - 3 电场强度 （第二版） 3/ 2 2 2 0 0 0 ) 4 ( 4 π 1 r y qr i E + = −    0 y  r 3 0 0 4π 1 y qr i E    = − 3 0 4π 1 y p   = − 2 0 2 ) 2 ( r r = y + 3 0 0 4 π 1 r qr E Ex  = = − − q +q 0 r  x y B y  E  E+  E−  + r − r