06物理学第六版第六章静电场(二)(1).pptx

点电荷+q的电场中，q0 从 a移至 b过程中电场力作功1 1．电场力的功．电场力的功一、静电场的环路定理一、静电场的环路定理第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差只涉及始末位置 a 和 b ， 即作功只与始末位置有关，而与路径无关！第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差根据叠加原理可知，任意的静电场都可以看成点电荷系的电场的 叠加，因此对任意的静电场有：并且作功只与始末位置有关，而与路径无关！第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差在重力场中，重力与路径无关，是保守力!点电荷产生的静电场中，电场力也是保守力!2 2、静电场的环路定理（、静电场的环路定理（circuital theoremcircuital theorem））即：静电场力是保守力，静电场是保守场对任意的静电场均有 ：12第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差于是，有：沿某条闭合 的路径积分第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差h小球做自由下落，忽略空气阻力a→b的下落过程中，重力做功：ab取b为重力势能零点：取a点的重力势能：起点终点保守力做功等于势能的负增 量。

1 1、电势能、电势能 (Electric Potential Energy)(Electric Potential Energy)静电场力也是保守力，做功等于电势能的负增量沿任意路径）在静电场中从a点移动电荷到b点，电场力做功：二、电势能二、电势能 电势电势 电势差电势差第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差WaWb点电荷激发的电场中，电场力所作的功点电荷激发的电场中，电场力所作的功WaWbrarb点电荷 q0 在电场中a点的电势能等于将q0从 a 点移至 电势能零点处时电场力所作的功！若场源电荷分布在有限区域内，通常选取无穷远处 为电势能的零点，则a点电势能：（任意路径）选 b 点为电势能零点 ，Wb=0，则a点电势能为 第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差2 2、电势（、电势（Electric potentialElectric potential））单位：V静静电场中 a 点的电势，在数值上等于单位正电 荷在 a 点处系统所具有的电势能. 它与 q0无关 ，是空间坐标的函数。

无穷远处为电势零点）第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差标量无法客观地表示电场能量方面的属性电势差（电势差（Electric Potential differenceElectric Potential difference）） 静电场中 a 、b 两点的电势差，等于将单位正电荷从 a 点沿任 意路径移至 b 点时电场力所作的功：静电场中 a 、b 两点的电势差：电场力做功就转化为求电势差的问题了！第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差例6-7 计算真空中点电荷q的电场中任意一点a处的电 势 解：取无穷远处为电势零点点电荷q的电场中任意一点a处的电势为：i个电电荷，电电量分别别为为qi ，到a点的距离分别为别为 ri， 根据电势电势 叠加原理，可得出a点电势为电势为 ：：点电荷系点电荷系产生的静电场中任一点产生的静电场中任一点 P P的的电势：：3 3、电势叠加原理、电势叠加原理以无穷远处为零点第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差q1q2q3 q4q5a第一节第一节 库仑定律库仑定律 电场强度电场强度例：点电荷q1=3.2×10－9C，q2=－1.8×10－9C，分别放置 在等边三角形ABC的顶点A和B上，AB=10cm，D点是 AB的中点，取无穷远为电势零点。

1) 求C点和D点处电势UC、 UD 2) 已知q0=1.0×10－12C求q0从C点移动到D点 电场力所做的功第一节第一节 库仑定律库仑定律 电场强度电场强度解：AB=AC=BC=0.10m第一节第一节 库仑定律库仑定律 电场强度电场强度解 ：C点的电势为126V，D点电势为252V(2) q0移动过程中电场力所做的功：从低电势移向高电势，电场力做负功电势的计算电势的计算电荷分布已知，求电势分布，有两种方法：1、运用电势叠加原理，由点电荷电势公式求和或积分;2、对电荷分布具有对称性的情况，先用高斯定理求出场强分布，再用场强积分法求电势分布（必须选定零势点，沿任意路径积分皆可）第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差4 4、等势面、等势面 (equipotential surface)(equipotential surface)电势相等的点所组成的曲面用一组等势面描述静电场时规定： 相邻两个等势面之间的电势差相等★等势面与电场线处处正交★电场线指向电势降低的方向★等势面和电场线密集处场强量值大，稀疏处场强量值小第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差电偶极子的等势面电偶极子的等势面第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差场强沿任一方向的分量等于这一点的电势沿该方向的变化率 的负值!等势面U和U+dU电势相近。

电势变化的 最短路径为沿等势面法线方向 dn.沿等势面法线方向的分量为： ，在该方向上电势 的变化率最大！ ca b bd dn n三、电场强度与电势的关系三、电场强度与电势的关系第三节第三节 电场力做功电场力做功 电势电势 电势差电势差。