电学2-徐.ppt

文档介绍：电学
(二)
河海大学物理 CAI 室
河海大学
徐援改编
目录
电磁学概述
第一章静止电荷电场
第四章静电场中的导体
第三章电势
第五章静电场中的电介质
第六章恒定电流
第二章运动电荷电场*
电荷
1. 2 库仑定律与叠加原理
电场和电场强度
电场线和电通量
高斯定理
利用高斯定理求静电荷电场的分布
静止的点电荷的电场及叠加
目录
一、电场线
电场线和电通量
用一族空间曲线形象描述场强分布。通常把这些曲线称为电场线(Electric field line)或电力线(Electric line of force)。

方向:力线上每一点的切线方向为该点场强方向
大小:在电场中任一点,取一垂直于该点场强方向的面积元,使通过单位面积的电力线数目,等于该点场强的量值。
S
E
=
E
S
cos
θ
=
E
S
.
S
θ
E
S
S
二,电场强度通量
e
=
E
S
Ψ
e
=
E
S
Ψ
e
=
E
S
Ψ
E 通量:通过某一面积
的电场线数
返回
结束
E
=
cos
θ
d
S
E
.
e
=
d
S
s
ò
ò
Ψ
.
e
=
d
E
d
S
Ψ
返回
结束
d
S
θ
E
从点电荷特例引出此定理
讨论:
反, 上式积分值为负值。
上式中的 q 应理解为代数值。
1. 若
方向相
dS
的方向与
E
为负值,则
q
高斯定理
E
.
d
S
s
ò
ò
=
π
2
r
4
q
d
S
cos
0
0
+
s
ò
ò
ε
0
r
=
π
2
4
q
d
S
+
s
ò
ò
ε
0
=
q
+
ε
0
+
r
q
d
S
E
返回
结束
2. 此式的意义是通过闭合曲面的电场线条
数等于面内的电荷数除以真空中的介电常数。
q
+
q
.
E
d
S
=
s
ò
ò
q
ε
0
3. 若电荷在面外,则此积分值为 0。因为
有几条电场线进入面内必然有同样数目的电
场线从面内出来。
4. 若封闭面不是球面,则积分值不变。
1. 均匀带电球面的电场
<
(1)
r
R
=
E
π
2
r
4
0
=
利用高斯定理求静电荷电场的分布
E
=
0
得:
=
E
d
S
s
ò
ò
0
0
E
.
d
S
=
E
d
S
cos
s
ò
ò
s
ò
ò
q
=
Σ
i
ε
0
+
+
R
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
q
E
r
高斯面
5. 若面内有若干个电荷,则积分值为:
高斯定理: 在静电场中,通过任意封闭
曲面电场强度矢量的通量,等于面内所包围
的自由电荷代数和除以真空介电常数。
E
.
d
S
=
q
Σ
i
s
ò
ò
ε
0