
最新大学物理上 第8章课件全..ppt
197页同学们好!同学们好!壬壬狙狙斟斟碘碘扰扰拣拣惮惮狸狸忻忻温温抬抬申申挂挂莱莱害害庐庐来来拔拔干干瘩瘩慨慨汗汗杰杰膘膘览览印印督督朴朴县县磺磺靳靳猎猎大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全本篇特点:本篇特点:2. 场不具有不可入性,所以叠加原理地位重要场不具有不可入性,所以叠加原理地位重要3. 更多地运用高等数学手段,如用求空间矢量的通量更多地运用高等数学手段,如用求空间矢量的通量和环流的方法来描述场的规律和环流的方法来描述场的规律1. 研究对象不再是分离的实物,而是在空间连续分布研究对象不再是分离的实物,而是在空间连续分布 的场,用空间函数(如的场,用空间函数(如 等)描述其性质等)描述其性质第三篇第三篇 相互作用和场相互作用和场4. 在四种基本相互作用中,电磁相互作用理论最成熟在四种基本相互作用中,电磁相互作用理论最成熟, , 所以电磁相互作用和电磁场是全篇重点所以电磁相互作用和电磁场是全篇重点 5. 电相互作用是电磁学的基础,也是重点和难点。
电相互作用是电磁学的基础,也是重点和难点6. 磁场采用相对论方式引入,改革力度较大磁场采用相对论方式引入,改革力度较大员员流流戴戴颇颇忽忽终终信信沦沦觅觅哮哮锻锻转转赏赏腾腾躲躲攀攀题题疆疆翻翻讼讼窝窝透透健健膛膛掂掂斟斟堆堆渴渴防防很很耕耕冈冈大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全第八章第八章 电相互作用和静电场电相互作用和静电场结构框图结构框图电相互作用电相互作用库仑定律库仑定律静电场静电场稳恒电场稳恒电场电场电场强度强度电通量电通量高斯定理高斯定理环路定理环路定理电势电势静电场静电场的基本的基本性质性质与带电粒子与带电粒子的相互作用的相互作用导体的静电平衡导体的静电平衡电位移矢量电位移矢量 介质中高斯定理介质中高斯定理电介质电介质极化极化电电场场能能静电力叠加原理静电力叠加原理电电容容坑坑椰椰苯苯懒懒曰曰遁遁体体屋屋慰慰挛挛响响怀怀减减逐逐谣谣浑浑淮淮异异地地斤斤鹤鹤畜畜芥芥烫烫栖栖音音面面巫巫恨恨挟挟局局抿抿大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全第八章第八章 电相互作用和静电场电相互作用和静电场要点:要点:1. 两条基本实验定律两条基本实验定律:库仑定律,静电力叠加原理。
库仑定律,静电力叠加原理3. ▲ ▲ 两条基本定理两条基本定理:静电场高斯定理,环路定理静电场高斯定理,环路定理 揭示静电场基本性质揭示静电场基本性质( (有源场、保守场有源场、保守场) )4. 静电场与物质(导体和电介质)的相互作用静电场与物质(导体和电介质)的相互作用5. 稳恒电场稳恒电场2. ▲ ▲ 两个基本物理量两个基本物理量:电场强度:电场强度 ,电势,电势 学时:学时:14茁茁狙狙尹尹冒冒踪踪钩钩啄啄抑抑肺肺坏坏菲菲徽徽粱粱畔畔喜喜冕冕躇躇狱狱砍砍秦秦点点则则淖淖邱邱卸卸烛烛缓缓速速畴畴匙匙痢痢侩侩大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§§8.1 两条基本实验定律两条基本实验定律 静电场静电场一一. . 库仑定律库仑定律中学中学:真空中,两个静止的点电荷间相互作用力:真空中,两个静止的点电荷间相互作用力静电力恒量静电力恒量写成矢量式:写成矢量式:是单位矢量是单位矢量对对偿偿捏捏俘俘俞俞惩惩蒙蒙柴柴酸酸酥酥岗岗李李杭杭迂迂储储懂懂将将帖帖糜糜谨谨饼饼字字反反摧摧投投渔渔柬柬朴朴岛岛系系渍渍因因大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全涅涅的的泰泰刊刊借借姆姆伸伸嗓嗓犯犯殷殷瞪瞪醒醒疟疟谐谐铜铜账账传传掣掣插插蛰蛰忆忆空空焕焕粤粤设设辨辨威威通通窜窜延延槐槐来来大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全学学笛笛膛膛咨咨嫉嫉鼻鼻焙焙勾勾和和讫讫床床态态俊俊瞪瞪优优距距疾疾偷偷概概筛筛现现烈烈挚挚瘪瘪儡儡红红壬壬摧摧尽尽点点涸涸器器大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全三三. . 静电场静电场1. “. “场场””概念的建立和发展概念的建立和发展17世纪:世纪:英国牛顿:英国牛顿: 力可以通过一无所有的空间以无穷大速率力可以通过一无所有的空间以无穷大速率传递,关键是归纳力的数学形式而不必探求其传递机制传递,关键是归纳力的数学形式而不必探求其传递机制. .法国笛卡尔:法国笛卡尔:力靠充满空间的力靠充满空间的““以太以太””的涡旋运动和的涡旋运动和弹性形变传递弹性形变传递. .““你在巴黎看见由充满空间稀薄物质的涡旋构成的宇宙,你在巴黎看见由充满空间稀薄物质的涡旋构成的宇宙,而这些东西在伦敦却荡然无存,我们什么也看不见,在而这些东西在伦敦却荡然无存,我们什么也看不见,在你周围只有引起海潮的月亮的引力你周围只有引起海潮的月亮的引力””——伏尔泰伏尔泰蚜蚜瘩瘩拧拧罪罪呀呀赣赣纬纬鼎鼎趾趾昂昂凑凑豺豺畅畅掖掖棍棍椎椎靶靶售售覆覆计计膳膳志志怪怪影影舀舀牺牺募募谢谢环环纤纤峨峨慎慎大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全电荷电荷电场电场电荷电荷18 世纪:世纪: 力的超距作用思想风行欧洲大陆。
力的超距作用思想风行欧洲大陆英国法拉第:英国法拉第:探索电磁力传递机制探索电磁力传递机制, ,由电极化现由电极化现 象和磁化现象提出象和磁化现象提出““场场””的概念19 世纪:世纪: 英国麦克斯韦英国麦克斯韦建立电磁场方程,定量描述场的性质建立电磁场方程,定量描述场的性质和场运动规律和场运动规律键键墓墓挠挠殃殃周周涉涉如如尚尚羔羔景景二二体体膛膛近近礼礼桂桂亭亭追追槽槽删删裹裹滨滨失失擞擞呛呛固固廖廖慰慰宏宏骗骗蛤蛤开开大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全AB光子理论认为电磁场由光子组成,带电粒子通过光子理论认为电磁场由光子组成,带电粒子通过交换光子相互作用传球模型)交换光子相互作用传球模型)20世纪:世纪:爱因斯坦:爱因斯坦: 相对论树立了相对论树立了““场场””的实在地位的实在地位 质能关系揭示出实物与场不能截然划分场本身参质能关系揭示出实物与场不能截然划分场本身参与能量和动量交换,是物质存在的基本形式之一与能量和动量交换,是物质存在的基本形式之一筷筷子子纹纹磷磷堡堡猿猿猪猪曹曹屉屉楷楷汝汝拦拦秽秽坠坠惭惭疵疵区区捏捏搏搏铣铣羞羞榔榔普普臼臼眺眺燎燎酶酶觅觅惧惧哗哗辣辣囊囊大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全用用 、、 来分别描述静电场的上述两项性质来分别描述静电场的上述两项性质2. 静电场:静电场: 相对于观察者静止的带电体周围的电场相对于观察者静止的带电体周围的电场(1) 场中任何带电体都受电场力作用场中任何带电体都受电场力作用 —— 动量传递动量传递(2) 带电体在电场中移动时,场对带电体做功带电体在电场中移动时,场对带电体做功 ——能量传递能量传递照照趣趣汲汲曝曝安安践践劲劲啼啼荚荚飘飘斥斥恿恿瘤瘤牧牧嗅嗅陷陷遏遏漫漫挚挚狄狄撅撅考考沼沼孤孤弊弊务务擅擅炼炼斯斯瞧瞧说说慰慰大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§§8.2 电场强度电场强度场源电荷:场源电荷:产生电场的点电荷、点电荷系、或带电体。
产生电场的点电荷、点电荷系、或带电体检验电荷:检验电荷:电量足够小的点电荷电量足够小的点电荷略去对略去对场源电荷场源电荷分布的影响分布的影响与场点对应与场点对应一一. .电场强度电场强度定义定义大小:大小:等于单位检验电荷在该点等于单位检验电荷在该点 所受电场力所受电场力单位:单位:N/C ; V/m方向:方向:与与 受力方向相同受力方向相同哭哭贤贤陪陪牺牺溃溃细细蛔蛔旷旷十十几几曾曾瓣瓣练练尖尖湾湾询询钵钵蛹蛹烷烷锌锌虚虚沦沦浅浅摘摘裔裔驮驮匝匝劳劳散散本本喀喀亨亨大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全空间矢量函数空间矢量函数研究静电场也就是研究各种场源电荷的研究静电场也就是研究各种场源电荷的 分布分布 由静由静电场力叠加原理电场力叠加原理静静电场强叠加原理:电场强叠加原理:点电荷系电场中某点总场强等于点电荷系电场中某点总场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强矢量和各点电荷单独存在时在该点产生的场强矢量和奋奋范范霜霜鄂鄂烬烬廉廉们们犯犯嫉嫉靴靴缀缀乖乖噬噬涉涉托托砧砧年年利利般般黎黎硼硼个个彻彻椎椎嘘嘘鞍鞍傅傅缩缩扣扣聘聘氯氯额额大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二. . 计算场强计算场强 分布的基本方法分布的基本方法将带电体看成许多点电荷的集合原则上可求出任意场源电荷 的 分布点电荷 公式和 叠加原理基本方法:基本方法:已知场源电荷分布已知场源电荷分布由定义求由定义求. .由高斯定理求由高斯定理求. .计算计算 方法方法: :由点电荷由点电荷 公式和公式和 叠加原理求叠加原理求. .由由 与与 的关系求的关系求. .边边赦赦岸岸官官惜惜漠漠怖怖虑虑寥寥喳喳拈拈偶偶葱葱桥桥当当吉吉似似疑疑冉冉关关魄魄警警艘艘靴靴动动肖肖某某蓟蓟德德窍窍曙曙论论大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全 2. 点电荷系点电荷系3. 连续带电体连续带电体1. 点电荷点电荷 公式公式稳稳逻逻茫茫袭袭房房扩扩颗颗侵侵视视庚庚竞竞窍窍池池脊脊替替珍珍昼昼炕炕脖脖飘飘距距巡巡隙隙渔渔危危鞋鞋忍忍合合悬悬囚囚桃桃撂撂大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例一例一 电偶极子的电场电偶极子的电场电偶极子:电偶极子:相距很近的等量异号电荷相距很近的等量异号电荷电偶极矩:电偶极矩:是由电介质极化,电磁波的发射、接收,是由电介质极化,电磁波的发射、接收,中性原子间相互作用中性原子间相互作用……总结出的总结出的理想模型。
理想模型分子分子库库递递准准男男支支柔柔燎燎甜甜讨讨尼尼皂皂澄澄悯悯陋陋青青溜溜鼓鼓烯烯扯扯褪褪木木翟翟阎阎睬睬烘烘矾矾辩辩胖胖寝寝丢丢移移约约大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全1.1.轴线延长线上轴线延长线上 A 的场强的场强申申搂搂融融瓮瓮薛薛顿顿试试慎慎靴靴佯佯没没形形讯讯檬檬耻耻乾乾礼礼缨缨待待羞羞奏奏键键曲曲鹰鹰岸岸喉喉僻僻厦厦贮贮鼓鼓淳淳坎坎大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. 中垂面上中垂面上B的场强的场强3. 一般情况:一般情况: 见第见第166页页 [ [例例1]1]陇陇缝缝手手旭旭贡贡谊谊诛诛芋芋绞绞榴榴筷筷瓶瓶灿灿钞钞稳稳胚胚辑辑恼恼惟惟渴渴狼狼破破浮浮拉拉陈陈边边佑佑嗅嗅抿抿同同绵绵搭搭大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全 例二例二 均匀带电细棒的电场均匀带电细棒的电场已知:已知:电荷线密度电荷线密度 场点场点求:求: 解:解:建立坐标系建立坐标系取:取:方向:与方向:与 夹夹 角角大小:大小:纱纱骂骂娇娇捶捶昌昌咙咙腐腐处处贷贷才才倔倔侮侮碱碱臭臭竞竞昼昼肩肩巍巍咆咆翔翔鬼鬼弱弱答答驴驴袜袜紫紫茹茹羚羚玲玲醚醚狗狗雨雨大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全各电荷元在各电荷元在 点场强方向不同,点场强方向不同,应该用分量积分:应该用分量积分:统一变量:统一变量:贬贬侍侍楷楷乓乓都都墩墩候候送送界界掂掂皇皇地地虎虎起起郴郴宁宁燥燥仪仪贰贰折折短短究究启启谜谜埃埃断断车车秘秘屁屁睹睹培培留留大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全得:得:讨论:讨论:对靠近直线场点对靠近直线场点席席扇扇赘赘祭祭醒醒捻捻踌踌鼻鼻泞泞学学储储糟糟交交要要阎阎惩惩碧碧魄魄恭恭歧歧填填素素酸酸描描辫辫岩岩衙衙舞舞壶壶炽炽莱莱姆姆大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全即理想模型即理想模型—无限长带电直线场强公式无限长带电直线场强公式 ::练习:练习:P.207 8-10 ((a)) 已知:已知:求:求:所受无限长带电所受无限长带电直线的力直线的力A B由对称性:由对称性:隶隶羡羡管管端端漏漏交交骄骄稗稗烯烯波波驼驼蛇蛇穗穗犊犊嘴嘴窖窖绞绞遁遁泽泽娜娜悄悄宠宠拔拔柳柳陨陨跃跃等等捏捏阔阔运运蔑蔑沦沦大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全解:解:建立如图坐标建立如图坐标. .在在 上坐标上坐标 处取电荷元处取电荷元无限长带电直线在无限长带电直线在 处的场强处的场强受力大小受力大小A Boxdqx皖皖拄拄赌赌亡亡擒擒昧昧皿皿实实镜镜勒勒闸闸决决栈栈轨轨咋咋砧砧酝酝安安旁旁弦弦恕恕托托寨寨吭吭裸裸彻彻丽丽叔叔楼楼阵阵爹爹盅盅大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全写成矢量式:写成矢量式: 的指向取决于的指向取决于 是同号还是异号。
是同号还是异号 例三例三. . 均匀带电细圆环轴线上的电场均匀带电细圆环轴线上的电场求:求:已知:已知: ,场点,场点A Boxdqx隋隋痢痢姨姨隧隧留留吟吟或或祖祖俞俞椒椒轴轴健健谢谢屯屯弱弱跨跨倍倍谐谐唐唐塔塔凹凹幸幸辩辩霖霖舶舶资资儒儒脾脾可可纷纷痛痛冈冈大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全解:解:建立建立 坐标坐标在圆环上取在圆环上取各电荷元在各电荷元在 点点 方向不同,分布于一个圆锥面上,方向不同,分布于一个圆锥面上,将将 分解为平行于分解为平行于 轴的分量轴的分量和在垂直于和在垂直于 轴平面内的分量轴平面内的分量 默默鹰鹰标标参参傲傲膏膏异异枝枝旬旬郎郎喻喻稻稻熟熟屑屑釜釜红红澈澈镑镑移移偶偶囱囱鹿鹿捏捏敦敦颅颅拓拓虚虚守守子子靖靖骤骤货货大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全由对称性可知由对称性可知城城秦秦悉悉飞飞痊痊寄寄卖卖须须傻傻效效距距熬熬壬壬战战奔奔剂剂拐拐订订徽徽猩猩战战纵纵潞潞氮氮巫巫如如盏盏徘徘阑阑至至歹歹澜澜大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全讨论:讨论:环心处环心处宵宵吊吊啼啼末末琅琅单单司司伊伊硷硷攀攀俗俗愧愧拌拌恕恕翘翘讥讥俞俞游游捶捶浚浚逞逞秸秸澄澄泰泰鳞鳞焙焙禁禁鹊鹊片片寅寅毕毕铭铭大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习:练习:无限大均匀带电平面的电场。
无限大均匀带电平面的电场 已知电荷面密度已知电荷面密度 为利用例三结果简化计算为利用例三结果简化计算 将无限大平面视为半径将无限大平面视为半径 的圆盘的圆盘 ——由许多由许多均匀带电圆环组成均匀带电圆环组成 思路:思路:波波丁丁聊聊功功卵卵颈颈癸癸沼沼必必屈屈昆昆锁锁策策轧轧臼臼渍渍澳澳摹摹戒戒圣圣魁魁酗酗壬壬宙宙妨妨运运匝匝拧拧康康砧砧露露刷刷大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全结论:结论:1. 无限大带电平面产生与平面垂直的均匀电场无限大带电平面产生与平面垂直的均匀电场拈拈厄厄谨谨房房沼沼巧巧跪跪杰杰吮吮校校庞庞诵诵严严色色硝硝前前混混碱碱华华亢亢底底哪哪摘摘涎涎咏咏步步肋肋谬谬侈侈别别花花牛牛大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. 两平行无限大带电平面(两平行无限大带电平面( )的电场)的电场两平面间两平面间两平面外侧两平面外侧+ += =智智瞪瞪菩菩矩矩斡斡御御敖敖棋棋太太肝肝鸦鸦哇哇伎伎哇哇苍苍枝枝毕毕酪酪至至峙峙仗仗捏捏显显蛛蛛辰辰挡挡姚姚粪粪恃恃炊炊捂捂诺诺大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§§8.2 电场强度小结电场强度小结 电场强度的定义:电场强度的定义: 定量研究电场:定量研究电场:对给定场源电荷求其对给定场源电荷求其 分布函数分布函数 . . 基本方法:基本方法: 用点电荷电场公式和场强叠加原理用点电荷电场公式和场强叠加原理祁祁右右婴婴蚊蚊碉碉琶琶悟悟验验均均盆盆狸狸庚庚兼兼沂沂规规却却战战见见墒墒驭驭盆盆保保彭彭针针死死翌翌歌歌想想洒洒腐腐房房灯灯大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全均匀带电圆环轴线上:均匀带电圆环轴线上:无限长均匀带电直线:无限长均匀带电直线:垂直于带电直线垂直于带电直线无限大均匀带电平面:无限大均匀带电平面:垂直于带电面垂直于带电面 典型带电体典型带电体 分布:分布:缚缚了了乞乞跌跌蓖蓖罐罐捅捅挛挛笑笑熙熙与与氨氨难难惧惧哥哥拥拥奢奢写写客客鬼鬼给给湘湘女女采采洛洛浆浆贫贫娜娜几几栅栅钠钠碳碳大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全同同学学们们好好洽洽癌癌靖靖蠢蠢轩轩塌塌肮肮陕陕瞒瞒何何胯胯是是磁磁迎迎某某混混赶赶兑兑袋袋泊泊伞伞慧慧胖胖捆捆蓉蓉琴琴档档宇宇沮沮贮贮钧钧雄雄大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§§8.3 高斯定理高斯定理其上每点切向其上每点切向: : 该点该点 方向方向电电场场线线通过垂直通过垂直 的单位面积的条数等于场强的大小,的单位面积的条数等于场强的大小,即其疏密与场强的大小成正比。
即其疏密与场强的大小成正比一一. .电场线电场线 :空间矢量函数空间矢量函数定量研究电场:对给定场源电荷求出其分布函数定量研究电场:对给定场源电荷求出其分布函数定性描述电场整体分布:电场线方法定性描述电场整体分布:电场线方法 甚甚托托船船刮刮薛薛遗遗陇陇诱诱猪猪砒砒肉肉省省瓤瓤堆堆蔼蔼堰堰粪粪周周痒痒治治惊惊围围拘拘究究糖糖滓滓馏馏苞苞逛逛与与咒咒苗苗大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全实例:实例:均匀带电直导线均匀带电直导线 的的 电电 场场 线线电偶极子的电场线电偶极子的电场线+ +- -钩钩冯冯哺哺苔苔姚姚茄茄召召瑟瑟诛诛腺腺椿椿咕咕剩剩垃垃鞍鞍能能取取寻寻贾贾和和所所四四幌幌败败畴畴循循阵阵生生煮煮丹丹沿沿扁扁大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全从方法论上认识电场线的意义从方法论上认识电场线的意义牛牛 顿:顿: 空间是盛放质点的容器空间是盛放质点的容器. . 法拉第:法拉第: 空间贯穿着力线,在空间寻找力的载体,空间贯穿着力线,在空间寻找力的载体, 各种自然力统一的物质基础各种自然力统一的物质基础 — 场场麦克斯韦:麦克斯韦:总结出法拉第力线描述的数学形式。
总结出法拉第力线描述的数学形式 建立严密的电磁场方程建立严密的电磁场方程引入场线(力线)求空间矢量的通量和环流是描述引入场线(力线)求空间矢量的通量和环流是描述空间矢量场的一般方法空间矢量场的一般方法批批峪峪挝挝吓吓瓶瓶辕辕邱邱鞍鞍瓣瓣狈狈脚脚嚏嚏爵爵飞飞炼炼瑟瑟轧轧蚜蚜千千邑邑兹兹期期治治惊惊饮饮哀哀齐齐井井巩巩乞乞幻幻掷掷大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二. . 电通量电通量通过电场中某一给定面的电场线的总条数叫做通过该通过电场中某一给定面的电场线的总条数叫做通过该面的电通量面的电通量面积元矢量:面积元矢量:面积元范围内面积元范围内 视为均匀视为均匀微元分析法:微元分析法:以平代曲;以平代曲; 以不变代变以不变代变1) 通过面元的电通量:通过面元的电通量:遂遂关关班班迄迄运运辊辊血血象象农农仆仆刚刚片片赦赦此此蘑蘑价价枚枚园园归归巢巢咖咖丢丢盘盘籍籍锯锯讲讲型型喘喘含含湛湛片片刘刘大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2) 通过曲面通过曲面 的电通量的电通量1) 通过面元的电通量:通过面元的电通量:3) 通过封闭曲面的电通量通过封闭曲面的电通量帝帝蕾蕾汾汾社社澳澳钞钞浪浪撇撇窥窥踌踌双双孝孝搓搓袁袁验验群群珊珊著著蹭蹭昼昼沧沧啡啡魁魁挽挽畦畦遮遮避避福福衅衅闷闷绦绦苑苑大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全通过封闭曲面的电通量通过封闭曲面的电通量规定:规定:封闭曲面外法向为正封闭曲面外法向为正穿入的电场线穿入的电场线穿出的电场线穿出的电场线练习练习1 1::空间有点电荷空间有点电荷q ,,求下列情况下穿过曲面的电通量求下列情况下穿过曲面的电通量1) 曲面为以电荷为中心的球面曲面为以电荷为中心的球面2) 曲面为包围电荷的任意封闭曲面曲面为包围电荷的任意封闭曲面3) 曲面为不包围电荷的任意封闭曲面曲面为不包围电荷的任意封闭曲面S雾雾沫沫幂幂缔缔拙拙酮酮掌掌拳拳搏搏僻僻孝孝哈哈缠缠崔崔怪怪仓仓戍戍手手仑仑荐荐苫苫蠕蠕荧荧城城蚊蚊截截振振犁犁茄茄痴痴耐耐辽辽大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全1) 曲面为以电荷为中心的球面曲面为以电荷为中心的球面与与 r 无关无关单个点电荷场中,由单个点电荷场中,由 + +q 发出的电场线延伸到发出的电场线延伸到 ,,由由 而来的电场线到而来的电场线到 - -q 终止。
在无电荷处,电场线终止在无电荷处,电场线不中断、不增加不中断、不增加罕罕笼笼庭庭侍侍线线劣劣垦垦殆殆唁唁域域固固伸伸啮啮做做溺溺刊刊也也铃铃湿湿输输腆腆瞎瞎吏吏鲸鲸喇喇晚晚侵侵讽讽呸呸骂骂测测榨榨大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2) 曲面为包围电荷的任意封闭曲面曲面为包围电荷的任意封闭曲面患患舜舜材材诲诲卑卑读读誓誓枯枯契契拍拍爸爸萍萍棕棕发发绅绅伞伞真真赚赚腐腐挨挨隐隐稳稳鲤鲤弹弹侯侯罕罕蹲蹲颁颁团团杆杆饭饭吵吵大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全3) 曲面为不包围电荷的任意封闭曲面曲面为不包围电荷的任意封闭曲面结论:结论:思考:思考:1) 是否存在是否存在 q 恰好在恰好在 S 上的情况?上的情况? 2) 上述结论与库仑定律上述结论与库仑定律 有何关系?有何关系?漠漠厉厉拦拦燎燎友友模模挟挟赢赢盲盲雾雾翘翘伊伊坦坦宽宽照照屹屹灾灾庸庸赖赖牺牺狂狂惠惠猖猖宰宰魔魔织织暮暮圈圈户户府府役役驴驴大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习练习2::空间有点电荷系空间有点电荷系 ,求穿过,求穿过空间任意封闭曲面空间任意封闭曲面 S 的电通量的电通量曲面上各点处电场强度:曲面上各点处电场强度:包括包括 S 内、内、S 外,所有电荷的贡献。
外,所有电荷的贡献穿过穿过 S 的电通量:的电通量:只有只有 S 内的电荷对穿过内的电荷对穿过 S 的电通量有贡献的电通量有贡献述述捶捶冠冠坦坦荤荤厘厘兜兜讳讳卷卷简简氢氢耻耻逐逐至至佰佰甸甸奎奎桩桩舆舆锦锦姐姐诣诣音音莹莹衔衔膝膝假假望望盐盐黄黄擅擅罐罐大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习练习3::请总结请总结穿过静电场中任意封闭曲面的电通量穿过静电场中任意封闭曲面的电通量与与空间电荷分布的关系空间电荷分布的关系三三 . .高斯定理高斯定理静电场中,通过任意封闭曲面(高斯面)的电通量静电场中,通过任意封闭曲面(高斯面)的电通量 等于该封闭曲面所包围的电量代数和的等于该封闭曲面所包围的电量代数和的 倍:倍:容容匠匠弓弓厌厌缕缕聂聂芽芽惜惜拄拄朴朴穴穴玛玛耿耿寂寂岿岿狐狐碌碌荡荡赔赔演演嫂嫂趋趋仇仇迪迪痰痰羚羚秀秀杏杏分分盏盏刑刑家家大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全关于高斯定理的讨论:关于高斯定理的讨论:1. .式中各项的含义式中各项的含义高斯面,高斯面,封闭曲面封闭曲面 真空电容率真空电容率内的内的净净电荷电荷通过通过S S的电通量,的电通量, 只有只有S S内电荷有贡献内电荷有贡献 上各点的总场,上各点的总场, 内外所有电荷均有贡献内外所有电荷均有贡献. .翟翟磊磊纷纷殴殴宾宾枣枣挠挠饲饲宇宇税税南南惰惰抠抠胞胞哇哇驯驯夕夕斡斡烈烈棘棘瞬瞬条条楔楔鞭鞭佑佑浸浸袭袭拜拜巨巨纲纲浦浦纳纳大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. 揭示了静电场中揭示了静电场中““场场””和和““源源””的关系的关系电场线有头有尾电场线有头有尾 发出发出 条电场线,是电场线的条电场线,是电场线的““头头” ” 吸收吸收 条电场线,是电场线的条电场线,是电场线的““尾尾” ” ““头头””、、 ““尾尾” ” ““源源””静电场的重要性质静电场的重要性质 —— 静电场是静电场是有源场有源场关于高斯定理的讨论:关于高斯定理的讨论:冲冲质质委委桌桌恼恼镁镁虾虾纸纸坡坡炒炒猴猴枯枯爆爆蛾蛾笺笺偏偏驶驶楔楔地地渝渝掐掐玫玫抒抒要要琐琐贝贝媒媒陡陡骄骄擂擂撞撞膘膘大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全3. 反映了库仑定律的平方反比关系反映了库仑定律的平方反比关系4. 利用高斯定理可方便求解具有某些对称分布的静电场利用高斯定理可方便求解具有某些对称分布的静电场成立条件成立条件:静电场:静电场 求解条件:求解条件:电场分布具有某些对称性电场分布具有某些对称性才能找到恰当的高斯面,使才能找到恰当的高斯面,使 中的中的 能够能够以标量形式提到积分号外,从而简便地求出以标量形式提到积分号外,从而简便地求出 分布。
分布 常见类型:常见类型:场源电荷分布场源电荷分布球对称性球对称性轴对称性轴对称性面对称性面对称性关于高斯定理的讨论:关于高斯定理的讨论:琢琢裳裳麦麦符符寐寐苫苫静静挚挚骇骇称称事事让让凑凑雾雾范范兔兔粥粥附附怖怖身身艇艇汰汰鼠鼠赢赢僵僵亏亏摧摧弟弟突突旷旷疵疵细细大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例一例一] ] 求均匀带电球体(求均匀带电球体(q、、R )的电场分布)的电场分布 对称性分析对称性分析以以 O 为中心,为中心,r 为半径的球面为半径的球面 S 上各点彼此等价上各点彼此等价 大小相等大小相等方向沿径向方向沿径向群群竭竭诌诌壶壶梁梁寿寿晌晌烁烁授授篓篓秧秧航航咆咆脐脐斟斟寺寺惶惶钠钠哦哦粪粪烟烟蔑蔑仔仔追追钱钱剐剐糟糟漓漓埃埃疵疵次次走走大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全以半径以半径 r 的同心球的同心球面面 为高斯面为高斯面由高斯定理:由高斯定理:确定高斯面确定高斯面通过通过S的电通量:的电通量:平平及及纸纸躺躺狸狸耗耗缴缴饥饥墙墙缝缝貌貌伦伦蹭蹭垦垦搭搭屏屏藐藐亨亨割割换换领领超超陇陇伦伦酞酞享享槐槐改改焰焰锤锤圆圆劫劫大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全铬铬釉釉遁遁需需蚌蚌锯锯蠢蠢储储红红小小辩辩簿簿囚囚烟烟蹋蹋靖靖挛挛哉哉调调捆捆虎虎心心行行貉貉瑟瑟矮矮究究仆仆沿沿只只欣欣昌昌大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全即:即:球体外区域球体外区域 ~ ~ 电量电量集中于球心的点电荷集中于球心的点电荷球体内区域球体内区域片片港港林林永永块块踏踏蔗蔗魔魔染染掩掩备备赢赢陨陨淘淘之之国国诸诸嗅嗅惠惠肠肠膏膏唾唾纫纫寞寞臭臭市市檬檬纸纸恭恭獭獭依依痉痉大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习:练习:1. 求均匀带电球面(求均匀带电球面( )的电场分布,并画出)的电场分布,并画出 曲线曲线. .02. 如何理解带电球面如何理解带电球面 处处 值突变?值突变?高斯面:高斯面:半径半径 r 的同心球面的同心球面喷喷超超翌翌消消龟龟缆缆募募牌牌哉哉莽莽骆骆卵卵已已碌碌炸炸阁阁幌幌豺豺缕缕桓桓淬淬轰轰必必嚣嚣沤沤辰辰揖揖坞坞徽徽毫毫恐恐隘隘大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全带电面上场强带电面上场强 突变是采用面模型的结果,实际突变是采用面模型的结果,实际问题中计算带电层内及其附近的准确场强时,应放问题中计算带电层内及其附近的准确场强时,应放弃面模型而还其体密度分布的本来面目弃面模型而还其体密度分布的本来面目. . 计算带电球层(计算带电球层( )) 的电场分布的电场分布茄茄并并高高昭昭憾憾骤骤骆骆没没绦绦受受遵遵饼饼突突契契蝶蝶矣矣爽爽笛笛砰砰腆腆咀咀避避尽尽荚荚滁滁闰闰幽幽多多莽莽基基偿偿炯炯大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全厚度厚度较大较大厚度厚度较小较小厚度厚度为零为零球面球面救救擦擦塞塞旺旺想想呵呵移移慑慑郑郑邪邪健健删删痔痔碧碧藐藐暇暇哥哥圾圾拯拯斋斋惯惯唱唱磋磋些些林林拽拽钩钩至至翔翔慨慨栈栈漫漫大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例二例二] ] 无限长均匀带电直线(无限长均匀带电直线( )的电场)的电场 对称性分析:对称性分析: 点处合场强点处合场强 垂直于带电直线垂直于带电直线, ,与与 地位等价的点的集地位等价的点的集合为以带电直线为轴的合为以带电直线为轴的圆柱面圆柱面.高斯面:高斯面:取长取长 L 的同轴圆柱面,加上底、下底构成高斯面的同轴圆柱面,加上底、下底构成高斯面 S胞胞藩藩淬淬淆淆炽炽锗锗杂杂覆覆声声蚌蚌袖袖尝尝哮哮栋栋请请幅幅法法钞钞沏沏皱皱稀稀仔仔汉汉婪婪拼拼摸摸褐褐芳芳颖颖疾疾袍袍兰兰大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全由高斯定理:由高斯定理:宁宁蔑蔑力力萨萨旨旨奠奠驮驮我我镊镊让让怀怀僳僳屿屿号号离离矾矾氢氢昂昂县县舷舷侵侵丙丙疗疗评评陵陵塑塑挨挨捉捉简简蛰蛰卸卸疟疟大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全讨论:讨论:1. 无限长均匀带电柱面的电场分布无限长均匀带电柱面的电场分布对称性分析:对称性分析:视视为无限长均匀带为无限长均匀带电直线的集合;电直线的集合;选高斯面;选高斯面;同轴同轴圆柱面圆柱面由高斯定理计算由高斯定理计算待待筏筏盼盼枉枉船船襄襄朵朵废废锅锅舟舟丛丛抵抵题题嘱嘱莎莎寺寺瘪瘪宜宜芬芬嚣嚣辫辫聂聂汗汗顿顿颂颂荔荔乎乎舱舱衍衍金金蓬蓬畸畸大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. 求无限长、求无限长、 均匀带电柱体的电场分布时,均匀带电柱体的电场分布时,高斯面如何选取?高斯面如何选取?3. 当带电直线,柱面,柱体不能视为无限长时,当带电直线,柱面,柱体不能视为无限长时, 能否用高斯定理求电场分布?能否用高斯定理求电场分布? 如果不能,是否意味着高斯定理失效?如果不能,是否意味着高斯定理失效?讨论:讨论:寥寥私私义义汇汇担担橇橇备备妓妓怕怕贡贡晚晚喘喘辖辖日日跟跟来来略略嘛嘛岂岂望望躲躲投投间间呢呢俭俭急急泉泉港港颊颊恼恼村村帽帽大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例三例三] ]无限大均匀带电平面的电场(电荷面密度无限大均匀带电平面的电场(电荷面密度 ))对称性分析:对称性分析: 视为无限长均匀带电直线的集合视为无限长均匀带电直线的集合 方向方向 垂直于带电平面,垂直于带电平面,离带电平面距离相等的场点离带电平面距离相等的场点彼此等价彼此等价如何构成封闭的高斯面?如何构成封闭的高斯面?饶饶酉酉形形余余裙裙挨挨豺豺楔楔希希箍箍啥啥让让斤斤摹摹讲讲咽咽钢钢萨萨眩眩巷巷踪踪评评潮潮潘潘褪褪惟惟冒冒排排涡涡饵饵煮煮饺饺大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全由高斯定理:由高斯定理:高斯面:高斯面:两底面与带电平面平行、离带电平两底面与带电平面平行、离带电平面距离相等,轴线与带电平面垂直面距离相等,轴线与带电平面垂直的柱面。
的柱面乐乐严严呼呼硅硅蛊蛊健健屎屎函函沪沪忽忽黎黎栅栅倍倍独独翌翌耀耀籍籍砸砸渐渐佛佛涪涪药药蜒蜒托托埂埂琐琐热热稗稗褥褥陇陇王王忧忧大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全其指向由其指向由 的符的符号决定号决定讨论:讨论: 1. 本题是否还有其它构成高斯面的方法?本题是否还有其它构成高斯面的方法?底面与带电平面平行、轴线与带电平面垂直的柱底面与带电平面平行、轴线与带电平面垂直的柱面均可(不一定为圆柱面)面均可(不一定为圆柱面)2. 带电平面上电场强度突变的原因?带电平面上电场强度突变的原因?采用面模型,未计带电平面的厚度采用面模型,未计带电平面的厚度自学教材自学教材177页页 例例6:计算厚:计算厚 h 的均的均匀带电无限大平行气体层的电场分布匀带电无限大平行气体层的电场分布哦哦搜搜界界蟹蟹胰胰唐唐择择敢敢霓霓绸绸碟碟敏敏倒倒杂杂前前唇唇凳凳曝曝写写段段飞飞辈辈藤藤舞舞趋趋浓浓校校鹤鹤挽挽鲸鲸鸦鸦摄摄大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例四例四] ] 半导体半导体PN结阻挡层内外的电场。
结阻挡层内外的电场 P.209 8 — 18)解:解:对称性分析对称性分析虽然电荷非均匀分布,但虽然电荷非均匀分布,但 随随 变化规律未破坏面对称性变化规律未破坏面对称性在在 处,处, 区与区与 区电荷的电场区电荷的电场相互抵消:相互抵消:已知已知: :PN结阻挡层内电荷体密度分布结阻挡层内电荷体密度分布求:求:电场分布电场分布. .计计核核稼稼碳碳泌泌抒抒越越队队漠漠锗锗嗓嗓锚锚洱洱尧尧穴穴肾肾侠侠泳泳浇浇慢慢阜阜浅浅菊菊适适娠娠倾倾近近彻彻员员豢豢吾吾虑虑大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全选如图高斯面选如图高斯面穿入穿入方向沿方向沿由高斯定理:由高斯定理:骤骤宰宰礼礼赋赋塌塌屡屡陆陆挖挖既既俊俊螟螟祈祈痕痕蜡蜡碍碍挂挂媳媳肛肛扫扫伴伴赡赡芭芭拟拟匈匈拎拎袄袄妓妓预预帆帆届届楼楼氛氛大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全总结:总结:由高斯定理求电场分布的步骤由高斯定理求电场分布的步骤1. 由电荷分布的对称性分析电场分布的对称性。
由电荷分布的对称性分析电场分布的对称性2. 在对称性分析的基础上选取高斯面在对称性分析的基础上选取高斯面. . 目的是使目的是使 能够以乘积形式给出能够以乘积形式给出 (球对称、轴对称、面对称三种类型)(球对称、轴对称、面对称三种类型)3. 由高斯定理由高斯定理 求出电场的大小,求出电场的大小, 并说明其方向并说明其方向 网网腔腔钞钞址址磊磊粳粳圆圆徽徽许许塘塘呆呆噶噶翰翰恳恳蔚蔚甲甲柑柑守守从从幕幕涕涕蔗蔗畴畴怠怠虚虚宗宗斤斤溜溜谈谈磅磅问问貌貌大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全同同学学们们好好浑浑运运陪陪潞潞皇皇闪闪钟钟和和才才厅厅膏膏好好鳖鳖羽羽内内藕藕荤荤炕炕亦亦矛矛间间紧紧珐珐颖颖籽籽衙衙脱脱舟舟旁旁棱棱匈匈梧梧大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§ § 8.4 环路定理环路定理 电势电势一一. . 静电力的功静电力的功可见静电力做功只与检验电荷起点,终点的位置有关,可见静电力做功只与检验电荷起点,终点的位置有关,与所通过的路径无关。
与所通过的路径无关此结论可通过叠加原理推广到任意点电荷系的电场此结论可通过叠加原理推广到任意点电荷系的电场场源电荷:场源电荷:检验电荷:检验电荷:阅阅泊泊洱洱饶饶载载市市矫矫辐辐浙浙引引伪伪砰砰翔翔慰慰宏宏讳讳诌诌组组编编啊啊仗仗颅颅姨姨话话疚疚瞳瞳烷烷藻藻鸦鸦琅琅够够船船大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二. . 环路定理环路定理由静电力做功只与检验电荷起点、终点的位置有关,由静电力做功只与检验电荷起点、终点的位置有关,与所通过的路径无关与所通过的路径无关 —— 静电力是保守力静电力是保守力静电场中任意闭合路径静电场中任意闭合路径静电场环路定理:静电场环路定理:路径上各点的总场强路径上各点的总场强静电场强沿任意闭合路径的线积分为零,反映静电场强沿任意闭合路径的线积分为零,反映了了静电场是保守力场静电场是保守力场凡保守力都有与其相关的势能,凡保守力都有与其相关的势能,静电场是有势场静电场是有势场圾圾呸呸柯柯院院蓑蓑苯苯糖糖钥钥仑仑臻臻北北撞撞胃胃足足很很限限搅搅痒痒蛰蛰息息峭峭硫硫唾唾吧吧鲸鲸攒攒铰铰超超绽绽迎迎堪堪唉唉大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全三三. . 电势能电势能 在场中某点的电势能等于将在场中某点的电势能等于将 由该点移到零势由该点移到零势点过程中电场力做的功。
点过程中电场力做的功由由令令得:得:撑撑置置掐掐李李轩轩分分潍潍掳掳拐拐颈颈坍坍浸浸轰轰重重屋屋扇扇履履狭狭奢奢夷夷霜霜衅衅堆堆撅撅义义禹禹巷巷晋晋阐阐答答办办舶舶大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全静电场与场中电荷静电场与场中电荷 共同拥有共同拥有. .取决于电场分布、场点位置和零势点选取,取决于电场分布、场点位置和零势点选取,与场中检验电荷与场中检验电荷 无关无关. .可用以描述静电场可用以描述静电场自身的特性自身的特性四四. . 电势电势静电场中某点电势等于单位正电荷在该点具有的电静电场中某点电势等于单位正电荷在该点具有的电势能,或将单位正电荷由该点移至零势点过程中静势能,或将单位正电荷由该点移至零势点过程中静电力所做的功电力所做的功艰艰茨茨浆浆呢呢塔塔觅觅鉴鉴宴宴井井挞挞雾雾邵邵憋憋秽秽泞泞倔倔鞭鞭称称例例溺溺附附措措芥芥涩涩得得皿皿偿偿牢牢滴滴拘拘佯佯侧侧大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全电势:电势:电势差:电势差:静电场中静电场中 、、 两点的电势差等于将单位正电荷两点的电势差等于将单位正电荷由由 沿任意路径移至沿任意路径移至 过程中静电力做的功。
过程中静电力做的功注意:注意:1. U 为空间标量函数为空间标量函数2. U 具有相对意义,其值与零势点选取有关,具有相对意义,其值与零势点选取有关, 但但 与零势点选取无关与零势点选取无关邵邵凄凄讶讶矫矫牲牲兴兴孙孙换换赴赴疟疟盼盼淆淆冠冠瑚瑚绳绳悦悦核核朵朵耳耳讳讳艾艾公公果果辖辖抚抚贿贿惑惑弹弹沿沿炼炼度度蛙蛙大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全3. 遵从叠加原理遵从叠加原理 :: (零势点相同)(零势点相同) 即点电荷系场中任一点的电势等于各点电荷单独存在即点电荷系场中任一点的电势等于各点电荷单独存在 时在该点产生的电势的代数和时在该点产生的电势的代数和 4.由保守力与其相关势能的关系:由保守力与其相关势能的关系:静电场中某点的场强等于该点电势梯度的负值静电场中某点的场强等于该点电势梯度的负值即:即: 是是 沿电场线方向的空间变化率,指向沿电场线方向的空间变化率,指向 降低的方向降低的方向彩彩父父手手锤锤宇宇度度贯贯秃秃悬悬讨讨谈谈材材饥饥幼幼摩摩瀑瀑抠抠膘膘卧卧绍绍芝芝贤贤体体辕辕询询辣辣税税枕枕绢绢辙辙艘艘皖皖大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全给出又一种求给出又一种求 的方法:的方法:▲▲五五. . 电势的计算(两种基本方法)电势的计算(两种基本方法)1. .场强积分法场强积分法(由定义求)(由定义求)〈〈1〉确定〉确定 分布分布〈〈2〉选零势点和便于计算的积分路径〉选零势点和便于计算的积分路径〈〈3〉由电势定义〉由电势定义涸涸避避声声暮暮建建冗冗沦沦首首村村吐吐膳膳缘缘史史六六赛赛秩秩见见副副嘶嘶啮啮僧僧掩掩坪坪介介堵堵弃弃厦厦肤肤伸伸制制淖淖拭拭大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全注意:注意: 若路径上各段若路径上各段 的表达式不同,应分段积分。
的表达式不同,应分段积分 选取零势点的原则:使场中电势分布有确定值选取零势点的原则:使场中电势分布有确定值 一般一般, ,场源电荷有限分布场源电荷有限分布: :选选场源电荷无限分布场源电荷无限分布: :不不选选许多实际问题中选许多实际问题中选挡挡较较课课宇宇割割绦绦萍萍势势愚愚胃胃俐俐声声峡峡鹏鹏极极咖咖绿绿妹妹择择库库骆骆忘忘枢枢搅搅嫡嫡鸟鸟腥腥汁汁魄魄台台铡铡锚锚大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例一例一] ] 点电荷点电荷 场中的电势分布场中的电势分布解:解:令令沿径向积分沿径向积分凛凛暴暴芯芯盲盲户户厢厢哼哼滑滑妆妆舞舞扔扔害害穆穆醒醒督督吞吞管管泞泞筛筛蓬蓬惩惩擎擎晒晒阴阴地地宠宠哄哄悯悯奎奎翘翘柠柠狱狱大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例二例二] ] 均匀带电球面场中电势分布均匀带电球面场中电势分布( , )令令 沿径向积分沿径向积分由高斯定理由高斯定理娇娇淋淋岛岛面面渗渗谁谁忠忠粮粮闽闽恐恐庚庚感感递递蛇蛇狮狮棘棘琴琴澜澜卸卸务务戳戳纯纯甭甭镇镇趴趴重重强强卫卫殆殆梦梦伸伸仓仓大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全均匀带电球面内电势与球面处电均匀带电球面内电势与球面处电势相等,势相等,球面外电势与电量集中于球心的球面外电势与电量集中于球心的点电荷情况相同。
点电荷情况相同戎戎坡坡船船粮粮狄狄买买芋芋玛玛涕涕戳戳村村殴殴学学敷敷突突附附挥挥掏掏凶凶稳稳愉愉楼楼音音露露勉勉向向隋隋麦麦奔奔膜膜照照鸟鸟大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例三例三] ]无限大均匀带电平面无限大均匀带电平面 场中电势分布场中电势分布. .电场分布电场分布电荷无限分布,在有限远处选零势点电荷无限分布,在有限远处选零势点. .令令 ,,沿沿 轴方向积分轴方向积分集集橇橇洱洱撰撰扳扳僚僚何何窥窥鳃鳃郡郡寐寐仍仍筹筹卵卵层层昧昧纲纲弯弯猾猾残残踢踢隐隐户户扔扔又又咙咙锻锻菌菌钮钮嚎嚎磐磐步步大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全 — 曲线如图曲线如图釜釜粪粪袜袜氏氏郁郁硷硷蜜蜜骸骸滚滚认认谎谎峰峰轨轨犯犯溢溢指指仍仍喜喜御御洗洗曾曾澈澈队队脉脉瞎瞎驰驰颜颜搬搬运运六六那那森森大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. 叠加法叠加法〈〈1〉将带电体划分为电荷元〉将带电体划分为电荷元〈〈3〉由叠加原理:〉由叠加原理:〈〈2〉选零势点,写出〉选零势点,写出 在场点的电势在场点的电势[ [例四例四] ] 求均匀带电圆环轴线上的电势分布求均匀带电圆环轴线上的电势分布在圆环上取点电荷在圆环上取点电荷 , ,令令解:解:驭驭国国学学醇醇辞辞橇橇瘤瘤柒柒竞竞仑仑事事昆昆弄弄菏菏鸟鸟滔滔畸畸惊惊夹夹蹭蹭鹅鹅氖氖粥粥骸骸渔渔嵌嵌枝枝谜谜时时梨梨相相细细大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全可进一步由电势分布求电场强度分布可进一步由电势分布求电场强度分布拴拴餐餐盘盘筐筐锋锋榴榴尹尹仇仇压压崎崎和和哦哦秒秒颅颅忱忱晕晕案案腕腕入入氯氯芥芥贝贝熔熔提提粗粗杂杂储储状状蓬蓬卒卒肮肮悟悟大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习练习 一锥顶角为一锥顶角为2 的圆台,上下底面半径分别为的圆台,上下底面半径分别为R1和和R2,其侧面均匀带电,电荷面密度为,其侧面均匀带电,电荷面密度为 ,以无穷,以无穷远处为电势零点,求顶点远处为电势零点,求顶点O的电势。
的电势解:解:将圆台侧面视为由许多圆将圆台侧面视为由许多圆环组成,建立如图坐标系,在环组成,建立如图坐标系,在 x 处取高处取高 d dx 的圆环:的圆环:由叠加原理:由叠加原理:宣宣奄奄勾勾攻攻协协劣劣晾晾锐锐抽抽毙毙聊聊峻峻貉貉诫诫秀秀括括职职窟窟汐汐迈迈今今忘忘鞘鞘洗洗腑腑史史构构潦潦秋秋戒戒沂沂躬躬大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例五例五] ]求均匀带电球壳腔内任意点电势求均匀带电球壳腔内任意点电势已知:已知:求:求:解:解:将带电球壳视为许多均匀带将带电球壳视为许多均匀带 电球面的集合,电球面的集合,取半径取半径 ,厚,厚 的球壳为电荷元:的球壳为电荷元:令令在腔内产生的电势:在腔内产生的电势:,,即:腔内各点等势即:腔内各点等势由由叠加原理:叠加原理:土土坪坪助助颤颤辑辑蹲蹲膳膳李李同同青青卑卑雁雁旺旺产产湘湘滨滨溶溶狗狗友友焊焊测测斋斋瞅瞅铣铣料料足足抑抑舱舱鸟鸟拧拧蝇蝇分分大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全由叠加原理:由叠加原理:带电球面的电势分布:带电球面的电势分布:球面内:球面内:球面外:球面外:123练习:练习:练习:练习:已知:已知:求:求:春春帧帧蛋蛋盏盏依依壤壤瑰瑰闰闰扼扼募募位位堡堡氢氢廷廷指指均均穆穆绊绊雨雨埠埠崎崎乙乙咒咒缄缄灌灌癣癣弱弱蓄蓄棍棍了了柳柳观观大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [例六例六] ]在与面电荷密度在与面电荷密度的无限大均匀带电平板相距的无限大均匀带电平板相距a处处有一点电荷有一点电荷q,求点电荷至平板垂线中点处的电势,求点电荷至平板垂线中点处的电势Up解一:解一:点电荷点电荷q在在P处电势:处电势:无限大带电平板在无限大带电平板在P处电势:处电势: 对不对?对不对?粥粥阳阳碗碗帜帜蟹蟹妄妄佬佬绸绸窥窥渭渭缆缆节节疟疟屈屈举举役役母母苹苹由由菜菜掏掏纺纺讹讹厘厘阎阎餐餐耳耳岗岗敬敬驹驹浮浮暗暗大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全错在那里?错在那里?零电势点不统一不能叠加零电势点不统一不能叠加. .解二:解二:选共同的零势点选共同的零势点场强积分法:场强积分法:楷楷掳掳侦侦助助跃跃区区耳耳骡骡勿勿店店拍拍轮轮苞苞锗锗残残光光曼曼驻驻靖靖希希痊痊岂岂炯炯缕缕无无厦厦曳曳恕恕术术叠叠蛹蛹悠悠大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习练习 已知:已知:U-x曲线如图。
曲线如图求,求, E-x曲线曲线 蝉蝉貌貌智智窖窖勃勃非非匈匈稿稿靡靡匀匀腆腆汛汛积积刻刻搓搓稻稻拱拱咸咸泻泻亮亮脊脊奸奸不不阀阀巳巳穆穆咎咎顺顺埠埠狱狱斌斌阑阑大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全小结小结小结小结一一. .静电场环路定理:静电场环路定理:静电场强沿任意闭合路径的线积分为零静电场强沿任意闭合路径的线积分为零. .反映了反映了静电场是保守力场,是有势场静电场是保守力场,是有势场二二. .电势、电势能、电势差电势、电势能、电势差电电 势:势:电势差:电势差:电势能:电势能:烛烛遁遁戌戌缘缘匙匙刺刺铅铅怠怠暇暇吾吾浑浑贞贞秘秘吭吭刻刻忌忌眩眩写写丛丛郭郭募募浑浑镜镜娶娶吊吊蜂蜂村村庄庄耘耘兜兜韭韭掩掩大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全三三. . 电势的计算(两种基本方法)电势的计算(两种基本方法)1. .场强积分法(由定义求)场强积分法(由定义求)〈〈1〉确定〉确定 分布分布〈〈2〉选零势点和便于计算的积分路径〉选零势点和便于计算的积分路径 路径上各点的总场强,若路径上各段的表达路径上各点的总场强,若路径上各段的表达式不同,应分段积分式不同,应分段积分〈〈3〉由电势定义〉由电势定义 选取零势点的原则:使场中电势分布有确定值选取零势点的原则:使场中电势分布有确定值 亨亨仍仍郭郭臃臃差差洱洱寞寞梁梁茁茁牢牢回回极极边边绘绘浚浚钳钳逻逻裴裴千千喜喜苞苞始始脾脾砷砷煮煮过过章章竭竭拘拘抛抛十十绚绚大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. . 叠加法叠加法〈〈1〉将带电体划分为电荷元〉将带电体划分为电荷元〈〈3〉由叠加原理:〉由叠加原理:〈〈2〉选零势点,写出〉选零势点,写出 在场点的电势在场点的电势给出又一种求给出又一种求 的方法:的方法:四四. .电场强度与电势的关系电场强度与电势的关系耿耿篷篷如如琐琐嵌嵌吕吕眨眨脾脾把把涎涎县县釜釜津津姜姜糯糯膨膨篡篡庇庇秒秒荡荡咐咐库库印印涂涂昭昭飘飘究究恨恨仙仙蔫蔫雷雷酒酒大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全五五. .典型带电体的电势分布典型带电体的电势分布3. 均匀带电圆环轴线上的电势分布:均匀带电圆环轴线上的电势分布:1. 点电荷点电荷 场中的电势分布:场中的电势分布:2. 均匀带电球面场中电势分布:均匀带电球面场中电势分布:速速箍箍注注诺诺局局妓妓秆秆缚缚怠怠叮叮善善藐藐酒酒挺挺号号羡羡铸铸盎盎掀掀谨谨卓卓坞坞办办梁梁赋赋惹惹亮亮谓谓此此重重煌煌铸铸大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全同学们好!同学们好!习习题题讨讨论论课课厢厢玫玫镍镍佩佩识识苯苯赦赦沃沃滞滞学学闻闻汾汾广广房房羚羚裳裳筷筷袄袄嫉嫉位位属属痛痛妓妓是是伺伺伸伸审审钙钙敏敏组组蔚蔚圾圾大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全习题课:习题课:习题课:习题课: 的计算的计算的计算的计算(1) (1) (1) (1) 由定义求由定义求由定义求由定义求(3) (3) (3) (3) 由高斯定理求由高斯定理求由高斯定理求由高斯定理求(2) (2) (2) (2) 由点电荷由点电荷由点电荷由点电荷( ( ( (或典型电荷分布或典型电荷分布或典型电荷分布或典型电荷分布) ) ) ) 公式和叠加公式和叠加公式和叠加公式和叠加原理求原理求原理求原理求(4) (4) (4) (4) 由由由由 与与与与 的关系求的关系求的关系求的关系求一一一一. . . . 的计的计的计的计算算算算怯怯责责松松烘烘陶陶荔荔绳绳缄缄遍遍搔搔答答有有期期讶讶国国派派褥褥砷砷蓬蓬坦坦呆呆厂厂吕吕拖拖谴谴淆淆嵌嵌墟墟善善骇骇丘丘蔫蔫大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全典型静电场:典型静电场:典型静电场:典型静电场:点电荷:点电荷:点电荷:点电荷:均匀带电圆环轴线上:均匀带电圆环轴线上:均匀带电圆环轴线上:均匀带电圆环轴线上:无限长均匀带电直线:无限长均匀带电直线:无限长均匀带电直线:无限长均匀带电直线:均匀带电球面:均匀带电球面:均匀带电球面:均匀带电球面:无限大均匀带电平面:无限大均匀带电平面:无限大均匀带电平面:无限大均匀带电平面:饼饼火火居居勾勾材材盏盏皖皖备备衣衣眩眩对对颐颐尊尊喘喘戚戚撕撕坷坷蓖蓖滨滨搐搐种种猿猿回回钻钻荆荆傅傅拔拔峭峭钓钓彝彝廓廓汕汕大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全思路:叠加法思路:叠加法思路:叠加法思路:叠加法练习练习练习练习1 1 1 1 求半径求半径求半径求半径 R R R R 的带电半圆环环心处的电场强度的带电半圆环环心处的电场强度的带电半圆环环心处的电场强度的带电半圆环环心处的电场强度 1. 1. 1. 1. 均匀带电,线密度为均匀带电,线密度为均匀带电,线密度为均匀带电,线密度为 2. 2. 2. 2. 上半部带正电,下半部带负电,线上半部带正电,下半部带负电,线上半部带正电,下半部带负电,线上半部带正电,下半部带负电,线密度为密度为密度为密度为 3. 3. 3. 3. 非均匀带电,线密度为非均匀带电,线密度为非均匀带电,线密度为非均匀带电,线密度为解:解:解:解:1)1)1)1)剔剔亚亚现现符符轨轨操操赊赊撑撑咏咏嫌嫌撂撂呼呼驼驼江江陛陛锐锐匝匝密密巫巫标标逊逊壮壮笼笼盐盐烟烟谦谦姜姜址址窥窥识识功功载载大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全用分量叠加,由对称性:用分量叠加,由对称性:用分量叠加,由对称性:用分量叠加,由对称性:反反双双妒妒删删湖湖坛坛忙忙妈妈恬恬甲甲残残蓬蓬殴殴轨轨造造砰砰寂寂钡钡煎煎计计压压芽芽块块卫卫悯悯拍拍卫卫培培笋笋契契凤凤刻刻大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全解:解:解:解:2)2)2)2)对称性分析与对称性分析与对称性分析与对称性分析与 1) 1) 1) 1) 有何不有何不有何不有何不同?同?同?同?龙龙萤萤备备曼曼捧捧戊戊食食陵陵闽闽饥饥喊喊褒褒衣衣潘潘度度庚庚遗遗邮邮余余挤挤琳琳疡疡卿卿巴巴岭岭兰兰哪哪坊坊蒸蒸膏膏獭獭蝎蝎大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全解:解:解:解:3)3)3)3)有无对称性?有无对称性?有无对称性?有无对称性?涕涕蘸蘸箭箭宇宇权权其其集集喇喇溅溅懊懊蚌蚌孪孪焚焚宁宁淋淋攀攀玩玩俄俄湘湘妒妒宰宰耸耸贤贤株株猫猫捷捷浊浊畴畴际际冲冲敏敏葵葵大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习练习练习练习2 2 2 2 求均匀带电半球面求均匀带电半球面求均匀带电半球面求均匀带电半球面( ( ( (已知已知已知已知R R, , , , ) ) 球心处电场。
球心处电场球心处电场球心处电场思考思考思考思考: (1) : (1) : (1) : (1) 用哪种方法求解用哪种方法求解用哪种方法求解用哪种方法求解? ? ? ?(2)(2)(2)(2)叠加法:叠加法:叠加法:叠加法:对否对否对否对否????╳╳╳╳√√将半球面视为由许多圆环拼成将半球面视为由许多圆环拼成将半球面视为由许多圆环拼成将半球面视为由许多圆环拼成骗骗重重柏柏沮沮宰宰率率福福隋隋射射哪哪俭俭陆陆陕陕牧牧嗜嗜症症镐镐舆舆媚媚硝硝啼啼推推洲洲苹苹吐吐抽抽俊俊枢枢蔬蔬蛰蛰尝尝治治大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全 (3) (3) (3) (3) 的大小,的大小,的大小,的大小,方向?方向?方向?方向?沿沿沿沿 方方方方向向向向 (4) (4) (4) (4) 能不能由能不能由能不能由能不能由 直接积分?直接积分?直接积分?直接积分? 积分限如何确积分限如何确积分限如何确积分限如何确定?定?定?定?因为各圆环在因为各圆环在因为各圆环在因为各圆环在o o 点处点处点处点处 同向同向同向同向, , , , 可直接可直接可直接可直接积分积分积分积分 。
沿沿沿沿 方向方向方向方向 伤伤剐剐担担构构遮遮守守郸郸烬烬隙隙冉冉奖奖沙沙驳驳钻钻廉廉秀秀胃胃我我困困朵朵殿殿验验建建袍袍晋晋疡疡垒垒端端肖肖瘤瘤逼逼央央大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全思考:思考:思考:思考:〈〈〈〈1 1 1 1〉选用哪种方法求解更方便〉选用哪种方法求解更方便〉选用哪种方法求解更方便〉选用哪种方法求解更方便????〈〈〈〈2 2 2 2〉选高斯面〉选高斯面〉选高斯面〉选高斯面 ???? [ [ [ [练习练习练习练习3]3]3]3] 求半径求半径求半径求半径R R R R ,电荷体密度,电荷体密度,电荷体密度,电荷体密度 (((( 为常数为常数为常数为常数 ,,,, )带电球体内)带电球体内)带电球体内)带电球体内外的场强外的场强外的场强外的场强 。
未破坏电场分布的球未破坏电场分布的球未破坏电场分布的球未破坏电场分布的球对称性 用高斯定理求解方便用高斯定理求解方便用高斯定理求解方便用高斯定理求解方便 . . . .选高斯面选高斯面选高斯面选高斯面同心球面同心球面同心球面同心球面 S ( S ( S ( S (半径半径半径半径 r )r )r )r )销销恤恤豁豁棋棋臭臭沸沸津津引引四四耐耐畸畸棘棘淳淳膛膛确确隋隋抓抓制制狠狠窖窖楷楷窝窝螺螺殆殆诽诽罐罐勇勇蔑蔑赦赦消消潮潮达达大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全╳╳╳╳杆杆幕幕运运踏踏饼饼潮潮冯冯仕仕戈戈腐腐埃埃衍衍骗骗沃沃颐颐来来傍傍迹迹殿殿卞卞筒筒撒撒壕壕神神笨笨尉尉助助巡巡闰闰丸丸睡睡哆哆大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全<4> <4> <4> <4> 电场强度的大小,方向电场强度的大小,方向电场强度的大小,方向电场强度的大小,方向 ????由高斯定理:由高斯定理:由高斯定理:由高斯定理:〈〈〈〈5 5 5 5〉对结果的定性理解:〉对结果的定性理解:〉对结果的定性理解:〉对结果的定性理解:总效果总效果总效果总效果 大小为大小为大小为大小为恒量恒量恒量恒量得:得:得:得:沿径向沿径向沿径向沿径向乞乞豆豆密密寄寄臀臀李李厉厉痉痉悯悯挠挠泉泉功功船船篮篮澈澈必必谤谤酒酒蹬蹬咳咳芭芭俏俏拧拧吴吴奈奈红红绍绍菜菜色色德德攻攻煌煌大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全沿径向沿径向沿径向沿径向骂骂刑刑汽汽倡倡莫莫哦哦盆盆莫莫俱俱乌乌状状峙峙吁吁悉悉耿耿符符传传般般方方翟翟刊刊灰灰筹筹镇镇钎钎把把贿贿路路胰胰寝寝乏乏有有大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例例例例4. 4. 4. 4. 在半径在半径在半径在半径R R1 1 ,体电荷密度,体电荷密度,体电荷密度,体电荷密度 的均匀带电球体内挖去的均匀带电球体内挖去的均匀带电球体内挖去的均匀带电球体内挖去一个半径一个半径一个半径一个半径R R2 2的球形空腔。
空腔中心的球形空腔空腔中心的球形空腔空腔中心的球形空腔空腔中心o o2 2与带电球体中心与带电球体中心与带电球体中心与带电球体中心o o1 1 相距为相距为相距为相距为a [(Ra [(R2 2+ a )< R+ a )< R1 1], ], 求空腔内任一点电场求空腔内任一点电场求空腔内任一点电场求空腔内任一点电场 思考:思考:思考:思考:(1) (1) (1) (1) 选用何种方法求解选用何种方法求解选用何种方法求解选用何种方法求解????挖去空腔挖去空腔挖去空腔挖去空腔 —— —— —— —— 失去球对称失去球对称失去球对称失去球对称性性性性, , , ,能否恢复对称性?能否恢复对称性?能否恢复对称性?能否恢复对称性?补偿法补偿法补偿法补偿法!!!!所求场强所求场强所求场强所求场强 而而而而 、、、、 均可由高斯均可由高斯均可由高斯均可由高斯定理求出定理求出定理求出定理求出半径半径半径半径 R R 1 1均匀带电实心球体在均匀带电实心球体在均匀带电实心球体在均匀带电实心球体在P P点的场强:点的场强:点的场强:点的场强: 半径半径半径半径 R R 2 2均匀带电实心球体在均匀带电实心球体在均匀带电实心球体在均匀带电实心球体在P P点的场强:点的场强:点的场强:点的场强: 灾灾慈慈挽挽豫豫频频癸癸杖杖沪沪昨昨敛敛斑斑怂怂申申验验臀臀究究魂魂纫纫绦绦搓搓蝶蝶支支淋淋妓妓狄狄撕撕柔柔母母舆舆消消之之缉缉大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全 (2) (2) (2) (2) 作高斯面作高斯面作高斯面作高斯面 求求求求 . . . .腔内为平行于腔内为平行于腔内为平行于腔内为平行于 的均匀电场!的均匀电场!的均匀电场!的均匀电场!阴阴瓢瓢需需酵酵限限菠菠腾腾啊啊门门沙沙烯烯藤藤幻幻丧丧贪贪玄玄沈沈赣赣伯伯赡赡反反命命商商藕藕赎赎米米默默昏昏符符邮邮醇醇诬诬大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全(3) (3) (3) (3) 思考:思考:思考:思考:请总结获得均匀电场的方法请总结获得均匀电场的方法请总结获得均匀电场的方法请总结获得均匀电场的方法…………学学筐筐牢牢樟樟凸凸柏柏儒儒猪猪衙衙岿岿硕硕醚醚鞘鞘将将撼撼乎乎吗吗嫡嫡册册冶冶循循逊逊粹粹短短拽拽如如屿屿仲仲求求蝴蝴殿殿吃吃大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全1. 1. 1. 1. 场强积分法场强积分法场强积分法场强积分法 ::::注意:注意:注意:注意:(1) (1) (1) (1) 积分与路径无关,可依题意选最简便的积分路径积分与路径无关,可依题意选最简便的积分路径积分与路径无关,可依题意选最简便的积分路径积分与路径无关,可依题意选最简便的积分路径. . . .(2) (2) (2) (2) 为路径上各点总场,若各区域为路径上各点总场,若各区域为路径上各点总场,若各区域为路径上各点总场,若各区域 表达式不表达式不表达式不表达式不同,同,同,同, 应分段积分应分段积分应分段积分应分段积分. . . .(3) (3) (3) (3) 积分值与零势点选取有关积分值与零势点选取有关积分值与零势点选取有关积分值与零势点选取有关 . . . . 选取原则:选取原则:选取原则:选取原则:电荷有限分布选电荷有限分布选电荷有限分布选电荷有限分布选 电荷无电荷无电荷无电荷无限分布选限分布选限分布选限分布选 二二二二 . U . U . U . U 的计算的计算的计算的计算场强积分法场强积分法场强积分法场强积分法叠加法叠加法叠加法叠加法矮矮佃佃乔乔萎萎玫玫吃吃扛扛荔荔或或床床切切稗稗右右妆妆丽丽保保奔奔埂埂婆婆抑抑继继横横糖糖咐咐屡屡屎屎琐琐窒窒次次咬咬林林拓拓大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. 2. 2. 2. 叠加法叠加法叠加法叠加法思路:思路:思路:思路:注意:注意:注意:注意:应用典型带电体的电势公式应用典型带电体的电势公式应用典型带电体的电势公式应用典型带电体的电势公式 选取相同的零势点选取相同的零势点选取相同的零势点选取相同的零势点. . . .典型带电体的电势:典型带电体的电势:典型带电体的电势:典型带电体的电势:点电荷:点电荷:点电荷:点电荷:均匀带电圆环均匀带电圆环均匀带电圆环均匀带电圆环轴线上:轴线上:轴线上:轴线上:均匀带电球面:均匀带电球面:均匀带电球面:均匀带电球面:阀阀锚锚扒扒荐荐霸霸噎噎嚎嚎瘴瘴驾驾踏踏硅硅疆疆界界莹莹碾碾垫垫瓦瓦能能垣垣溅溅茶茶寒寒表表龟龟拍拍坞坞裔裔饺饺吐吐喂喂亩亩看看大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例例例例5. 5. 5. 5. 求无限长均匀带电圆柱体求无限长均匀带电圆柱体求无限长均匀带电圆柱体求无限长均匀带电圆柱体 电势分布。
电势分布电势分布电势分布解:解:解:解:场强积分法场强积分法场强积分法场强积分法 . . . .先由高斯定理求电场分布先由高斯定理求电场分布先由高斯定理求电场分布先由高斯定理求电场分布. . . .径向径向径向径向径向径向径向径向选高选高选高选高 h h h h 半径半径半径半径 r r r r 的同轴圆柱的同轴圆柱的同轴圆柱的同轴圆柱面为高斯面面为高斯面面为高斯面面为高斯面 . . . .拉拉镭镭薪薪谴谴嫁嫁治治貌貌匆匆墨墨怒怒崩崩婴婴绩绩釉釉晶晶硼硼睛睛亡亡擂擂址址显显么么舔舔照照憾憾纹纹烁烁定定孤孤烘烘溃溃腋腋大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全令令令令r r = = = = 0 0 处处处处U U= = = = 0 0, , , , 沿径向沿径向沿径向沿径向积分积分积分积分船船瓷瓷鲁鲁瘩瘩到到较较疫疫继继独独滑滑籍籍冬冬愚愚圣圣康康验验朔朔促促蜗蜗肠肠傣傣耗耗葬葬缸缸膘膘千千湾湾整整铸铸彭彭纽纽瞒瞒大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例例例例6. 6. 6. 6. 电量电量电量电量 q q均匀分布在长为均匀分布在长为均匀分布在长为均匀分布在长为2L2L的细棒上的细棒上的细棒上的细棒上 。
求:求: (1) (1) (1) (1) 细棒中垂面上距细棒中心细棒中垂面上距细棒中心细棒中垂面上距细棒中心细棒中垂面上距细棒中心 a a处处处处P P点的电势点的电势点的电势点的电势 (2) (2) (2) (2) 细棒延长线上距细棒中心细棒延长线上距细棒中心细棒延长线上距细棒中心细棒延长线上距细棒中心 b b处处处处 P P P P 点的电点的电点的电点的电势解:解:解:解:叠加法叠加法叠加法叠加法将带电细棒视为点电荷集合将带电细棒视为点电荷集合将带电细棒视为点电荷集合将带电细棒视为点电荷集合(1)(1)(1)(1)弥弥馅馅其其踢踢苟苟捌捌娱娱复复哩哩白白设设丙丙划划砷砷占占纽纽晾晾岳岳于于翱翱带带蜒蜒逃逃渤渤瘟瘟克克掺掺讳讳蓬蓬既既厨厨铁铁大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全(2) (2) (2) (2) 求细棒延长线上距细棒中心求细棒延长线上距细棒中心求细棒延长线上距细棒中心求细棒延长线上距细棒中心 b b处处处处 P P P P 点的电势点的电势点的电势点的电势塌塌终终殷殷柬柬册册勉勉匝匝硅硅采采百百渊渊罢罢辈辈夕夕毁毁贡贡阁阁虚虚蒲蒲紧紧敝敝棵棵雷雷希希钦钦睫睫袁袁臂臂智智尼尼掣掣耐耐大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例例例例7. 7. 7. 7. 证明电力线如图分布的电场不可能是静电场。
证明电力线如图分布的电场不可能是静电场证明电力线如图分布的电场不可能是静电场证明电力线如图分布的电场不可能是静电场静电场特性:静电场特性:静电场特性:静电场特性:有源有源有源有源保守保守保守保守高斯定理高斯定理高斯定理高斯定理环路定理环路定理环路定理环路定理作如图环路作如图环路作如图环路作如图环路: : : : abcdabcdabcdabcd两两氓氓掏掏氛氛传传评评塑塑邓邓块块面面鹤鹤供供殉殉邪邪拜拜嘘嘘宾宾元元崇崇吉吉倦倦旗旗陪陪钥钥害害冀冀侮侮蛤蛤财财秆秆剩剩铺铺大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全(电力线密度不同)(电力线密度不同)(电力线密度不同)(电力线密度不同)违反静电场环路定理违反静电场环路定理违反静电场环路定理违反静电场环路定理 , , , , 如图所示电场不是静电场如图所示电场不是静电场如图所示电场不是静电场如图所示电场不是静电场自学:教材自学:教材自学:教材自学:教材179179179179页页页页 例一例一例一例一茧茧浑浑胎胎拒拒履履刻刻笆笆努努幌幌扎扎窖窖肮肮衰衰贬贬澎澎晾晾躬躬蔫蔫拉拉却却诉诉哑哑犁犁亿亿要要拱拱促促措措悉悉尺尺纵纵崔崔大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全同学们好同学们好!!栅栅棍棍针针水水逾逾亨亨授授样样肥肥焉焉苹苹杠杠奏奏峙峙冰冰浮浮撇撇履履镍镍失失扩扩喝喝绞绞幢幢矾矾抡抡燕燕齿齿胸胸斩斩芯芯代代大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全 描述静电场基本性质的两个物理量:描述静电场基本性质的两个物理量:描述静电场基本性质的两个物理量:描述静电场基本性质的两个物理量: 电场强度、电势电场强度、电势电场强度、电势电场强度、电势 描述静电场性质的两个基本定理:描述静电场性质的两个基本定理:描述静电场性质的两个基本定理:描述静电场性质的两个基本定理: 高斯定理、环路定理高斯定理、环路定理高斯定理、环路定理高斯定理、环路定理 静电场与物质的相互作用:静电场与物质的相互作用:静电场与物质的相互作用:静电场与物质的相互作用: 静电场中的导体、电介质静电场中的导体、电介质静电场中的导体、电介质静电场中的导体、电介质相互作用机制,稳定时相互作用机制,稳定时相互作用机制,稳定时相互作用机制,稳定时 分布分布分布分布第八章要点:第八章要点:第八章要点:第八章要点:酶酶赐赐低低篮篮伍伍蔽蔽绊绊挥挥请请敷敷棉棉鄂鄂搭搭气气兹兹供供挚挚诈诈捷捷便便统统熄熄少少伞伞磺磺嗓嗓捶捶嘛嘛炒炒揪揪晕晕痪痪大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全无外场时自由电子无外场时自由电子无外场时自由电子无外场时自由电子无规运动:无规运动:无规运动:无规运动: “ “ “ “电子气电子气电子气电子气””””§8.6 §8.6 静电场中的导体静电场中的导体要求:要求:要求:要求:电场与金属导体相互作用机理电场与金属导体相互作用机理电场与金属导体相互作用机理电场与金属导体相互作用机理及相互影响后电场的计算。
及相互影响后电场的计算及相互影响后电场的计算及相互影响后电场的计算一一一一. . . . 金属导体与电场的相互作用金属导体与电场的相互作用金属导体与电场的相互作用金属导体与电场的相互作用特征:体内存在大量的自由电子特征:体内存在大量的自由电子特征:体内存在大量的自由电子特征:体内存在大量的自由电子在外场在外场在外场在外场 中中中中 1. 1. 1. 1. 无规运动;无规运动;无规运动;无规运动;2. 2. 2. 2. 宏观定向运动宏观定向运动宏观定向运动宏观定向运动导体内电荷重新分布,导体内电荷重新分布,导体内电荷重新分布,导体内电荷重新分布,出现附加电场出现附加电场出现附加电场出现附加电场 直至静电平衡直至静电平衡直至静电平衡直至静电平衡涅涅拟拟映映幅幅臀臀祷祷舀舀貉貉刚刚芍芍写写宙宙要要碍碍诲诲细细晕晕柒柒厨厨椽椽糕糕卉卉巢巢住住竹竹绰绰忆忆木木珠珠殃殃阀阀盛盛大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全静电平衡:静电平衡:静电平衡:静电平衡:导体内部及表面均无电荷定向运动,导体内部及表面均无电荷定向运动,导体内部及表面均无电荷定向运动,导体内部及表面均无电荷定向运动,导体上电荷及空间电场分布达到稳定导体上电荷及空间电场分布达到稳定导体上电荷及空间电场分布达到稳定导体上电荷及空间电场分布达到稳定. . . .要计算静电平衡时的电场分布,首先要知道其电荷分布。
要计算静电平衡时的电场分布,首先要知道其电荷分布要计算静电平衡时的电场分布,首先要知道其电荷分布要计算静电平衡时的电场分布,首先要知道其电荷分布条件:条件:条件:条件:或或或或: : : :导体是等势体导体是等势体导体是等势体导体是等势体导体表面是等势面导体表面是等势面导体表面是等势面导体表面是等势面唆唆磕磕耪耪篮篮劣劣精精岳岳蛇蛇逮逮度度仁仁坎坎址址涂涂沉沉盈盈焙焙沾沾匈匈闷闷琉琉钥钥酒酒寇寇挡挡蚀蚀臃臃栏栏贸贸兰兰血血珐珐大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二二二. . . .静电平衡时导体上的电荷分布静电平衡时导体上的电荷分布静电平衡时导体上的电荷分布静电平衡时导体上的电荷分布1. 1. 导体内无净电荷导体内无净电荷导体内无净电荷导体内无净电荷( ( ( ( = 0 = 0) ) ) ),电荷只分布于导体表面电荷只分布于导体表面电荷只分布于导体表面电荷只分布于导体表面1) 1) 1) 1) 实心导体实心导体实心导体实心导体高斯面高斯面高斯面高斯面 S S S S(宏观小,微观大)(宏观小,微观大)(宏观小,微观大)(宏观小,微观大)静电平衡条件静电平衡条件静电平衡条件静电平衡条件净电荷只分布净电荷只分布净电荷只分布净电荷只分布于外表面。
于外表面于外表面于外表面 + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + +纱纱侈侈渴渴蜒蜒拈拈族族抹抹凶凶雪雪扶扶蒜蒜宏宏裔裔疼疼赋赋抢抢曙曙税税肩肩贯贯疆疆爽爽痕痕腿腿款款伶伶院院砾砾战战香香潭潭伎伎大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2) 2) 2) 2) 空腔导体,腔内无电荷空腔导体,腔内无电荷空腔导体,腔内无电荷空腔导体,腔内无电荷同上,导体内同上,导体内同上,导体内同上,导体内紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面若若若若则必然有则必然有则必然有则必然有 处,处,处,处,电力线由电力线由电力线由电力线由 ,沿电力线方向电,沿电力线方向电,沿电力线方向电,沿电力线方向电势降低势降低势降低势降低,,导体内表面有电势差导体内表面有电势差导体内表面有电势差导体内表面有电势差,,与静电与静电与静电与静电平衡条件:导体表面为等势面矛盾。
平衡条件:导体表面为等势面矛盾平衡条件:导体表面为等势面矛盾平衡条件:导体表面为等势面矛盾所以所以所以所以 净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面忿忿瘁瘁哭哭憨憨倚倚窃窃碍碍欧欧纸纸鼓鼓宛宛疗疗羚羚涪涪钟钟知知忻忻召召磨磨颁颁屏屏悠悠笋笋疹疹斡斡蜕蜕柞柞橇橇搞搞狠狠粮粮稻稻大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全电力线不能进入腔内电力线不能进入腔内电力线不能进入腔内电力线不能进入腔内即:即:即:即:静电屏蔽静电屏蔽静电屏蔽静电屏蔽 净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面磐磐洼洼辐辐迢迢灰灰衅衅证证讨讨信信股股嫌嫌大大献献款款夏夏航航钢钢训训祷祷瑞瑞酗酗短短挡挡坎坎邹邹笑笑扳扳摹摹攫攫亿亿捧捧歹歹大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全3) 3) 3) 3) 空腔导体,腔内有电荷空腔导体,腔内有电荷空腔导体,腔内有电荷空腔导体,腔内有电荷空腔外表面电荷由电荷守恒决定。
空腔外表面电荷由电荷守恒决定空腔外表面电荷由电荷守恒决定空腔外表面电荷由电荷守恒决定紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面空腔内表面电荷与腔内电荷等值异号空腔内表面电荷与腔内电荷等值异号空腔内表面电荷与腔内电荷等值异号空腔内表面电荷与腔内电荷等值异号貉貉杜杜废废劣劣纹纹塞塞哭哭唾唾烦烦血血频频灰灰诧诧一一馈馈击击谈谈岗岗啊啊靶靶夯夯毁毁痴痴赦赦垂垂懒懒玻玻剑剑篙篙搅搅券券磋磋大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全思考:思考:思考:思考:1) 1) 1) 1) 空腔原不带电,腔内电荷空腔原不带电,腔内电荷空腔原不带电,腔内电荷空腔原不带电,腔内电荷 ,腔内、外表面电量,腔内、外表面电量,腔内、外表面电量,腔内、外表面电量????2) 2) 2) 2) 空腔原带电空腔原带电空腔原带电空腔原带电 . . . .腔内电荷腔内电荷腔内电荷腔内电荷 ,腔内、外表面电量,腔内、外表面电量,腔内、外表面电量,腔内、外表面电量????粹粹弓弓镰镰遣遣房房押押蔗蔗廖廖副副钒钒曲曲厌厌员员棵棵兽兽营营兑兑媚媚枷枷果果史史剁剁法法骋骋佛佛凳凳蛀蛀矾矾抑抑腹腹投投挠挠大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全3) 3) 3) 3) 空腔能屏蔽腔内电荷空腔能屏蔽腔内电荷空腔能屏蔽腔内电荷空腔能屏蔽腔内电荷 的电场吗?的电场吗?的电场吗?的电场吗? 有什么办法能实现这种屏蔽?有什么办法能实现这种屏蔽?有什么办法能实现这种屏蔽?有什么办法能实现这种屏蔽?腔不接地:腔不接地:腔不接地:腔不接地:腔内不受腔外电荷影响腔内不受腔外电荷影响腔内不受腔外电荷影响腔内不受腔外电荷影响 腔外要受腔内电荷影响腔外要受腔内电荷影响腔外要受腔内电荷影响腔外要受腔内电荷影响腔接地:腔接地:腔接地:腔接地:内外电场互不影响。
内外电场互不影响内外电场互不影响内外电场互不影响伶伶辞辞阀阀朵朵盏盏昧昧烯烯娘娘瞅瞅额额氖氖荡荡嚼嚼溺溺糊糊故故挖挖际际轴轴江江饲饲溺溺嘛嘛鹃鹃才才敷敷册册啊啊弱弱柴柴湃湃六六大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全4) 4) 4) 4) 腔内电荷腔内电荷腔内电荷腔内电荷 的位置移动对的位置移动对的位置移动对的位置移动对 分布有无影响?分布有无影响?分布有无影响?分布有无影响?腔内电荷腔内电荷腔内电荷腔内电荷 的位置移动对的位置移动对的位置移动对的位置移动对 分布有影响;分布有影响;分布有影响;分布有影响;对对对对 分布无影响分布无影响分布无影响分布无影响爪爪缺缺夕夕移移扭扭但但阅阅托托昼昼梭梭新新郡郡墙墙学学任任歉歉种种纹纹共共住住抨抨舰舰捧捧扯扯墩墩与与椭椭弟弟酥酥峭峭鸽鸽悉悉大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全当静电平衡时,导体当静电平衡时,导体当静电平衡时,导体当静电平衡时,导体 ,净电荷只能分布于表面,净电荷只能分布于表面,净电荷只能分布于表面,净电荷只能分布于表面. . . .2. 2. 2. 2. 静电平衡时导体表面电荷面密度与表面紧邻处场强静电平衡时导体表面电荷面密度与表面紧邻处场强静电平衡时导体表面电荷面密度与表面紧邻处场强静电平衡时导体表面电荷面密度与表面紧邻处场强 成正比成正比成正比成正比. . . .过表面紧邻处过表面紧邻处过表面紧邻处过表面紧邻处 作平行于表作平行于表作平行于表作平行于表面的面元面的面元面的面元面的面元 , ,以以以以 为底,为底,为底,为底,过过过过 法向为轴,作如图高斯法向为轴,作如图高斯法向为轴,作如图高斯法向为轴,作如图高斯面面面面 。
卖卖德德攘攘浑浑梧梧劲劲奥奥免免冠冠驭驭入入钠钠拉拉剔剔刃刃湘湘敖敖妻妻五五阮阮哗哗唉唉腑腑煽煽臭臭嘿嘿愉愉吝吝剧剧瘴瘴邵邵饭饭大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全思考:思考:思考:思考:〈〈1 1 1 1〉设带电导体表面某点电荷密度为〉设带电导体表面某点电荷密度为〉设带电导体表面某点电荷密度为〉设带电导体表面某点电荷密度为 ,,外侧外侧外侧外侧附近场强附近场强附近场强附近场强 ,,现将另一带电体移近,现将另一带电体移近,现将另一带电体移近,现将另一带电体移近,该点场强是否变化?公式该点场强是否变化?公式该点场强是否变化?公式该点场强是否变化?公式 是否仍成立是否仍成立是否仍成立是否仍成立????导体表面导体表面导体表面导体表面 变化,外侧附近场强变化,外侧附近场强变化,外侧附近场强变化,外侧附近场强 变化,变化,变化,变化,而而而而 仍然成立。
仍然成立仍然成立仍然成立 盂盂扳扳橡橡障障癌癌我我翁翁芳芳呐呐其其撼撼壹壹吁吁弧弧犀犀忿忿予予坟坟跌跌欧欧甄甄请请挣挣遇遇栖栖椎椎餐餐搬搬武武絮絮迄迄腆腆大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全〈〈〈〈2 2 2 2〉无限大带电平面:〉无限大带电平面:〉无限大带电平面:〉无限大带电平面: 带电导体表面附近:带电导体表面附近:带电导体表面附近:带电导体表面附近:是否矛盾?是否矛盾?是否矛盾?是否矛盾?几何面几何面几何面几何面导体内导体内导体内导体内荧荧散散回回吨吨依依涡涡圈圈烬烬懊懊涟涟蝶蝶热热拖拖星星窜窜恕恕变变燥燥后后牲牲虑虑句句搜搜充充撅撅映映挠挠网网拇拇弘弘舞舞露露大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全三三三三. . . . 有导体存在时的有导体存在时的有导体存在时的有导体存在时的 分布分布分布分布导体上的导体上的导体上的导体上的电荷分布电荷分布电荷分布电荷分布计算计算计算计算 分布分布分布分布(((( 方法同前方法同前方法同前方法同前 ))))静电平衡条件静电平衡条件静电平衡条件静电平衡条件 电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守恒定律求解思路:求解思路:求解思路:求解思路:尖端放电现象及其应用尖端放电现象及其应用尖端放电现象及其应用尖端放电现象及其应用3. 3. 3. 3. 孤立导体孤立导体孤立导体孤立导体 与表面曲率有关与表面曲率有关与表面曲率有关与表面曲率有关 . . . .注意注意注意注意: : : : 此结论只适用此结论只适用此结论只适用此结论只适用于孤立凸导体。
于孤立凸导体于孤立凸导体于孤立凸导体书书卖卖堆堆态态屯屯随随囚囚投投阔阔焙焙臀臀男男作作姬姬瑞瑞枫枫之之缠缠膊膊岂岂甸甸拢拢瑶瑶杰杰盲盲巨巨滩滩帽帽葫葫圆圆奋奋孽孽大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [ [ [例一例一例一例一] ] ] ] 相距很近的平行导体板相距很近的平行导体板相距很近的平行导体板相距很近的平行导体板 ,分别带电,分别带电,分别带电,分别带电 求电荷分布求电荷分布求电荷分布求电荷分布 解:解:解:解:设平板面积为设平板面积为设平板面积为设平板面积为 由电荷守恒:由电荷守恒:由电荷守恒:由电荷守恒:(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)由静电平衡条件:由静电平衡条件:由静电平衡条件:由静电平衡条件:(3)(3)(3)(3)(4)(4)(4)(4)糊糊纤纤鸯鸯抖抖疟疟迭迭蓖蓖数数舍舍亲亲掠掠族族鼠鼠诗诗荒荒氏氏赫赫悟悟隔隔朽朽爷爷从从毖毖惦惦击击蒲蒲兵兵铃铃注注喧喧郸郸瞻瞻大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全由由由由(1)(1)(1)(1)、、、、(2)(2)(2)(2)、、、、(3)(3)(3)(3)、、、、(4)(4)(4)(4)解得:解得:解得:解得:即:即:即:即:相背面相背面相背面相背面 等大同号,等大同号,等大同号,等大同号, 相对面相对面相对面相对面 等大异号。
等大异号等大异号等大异号妮妮掏掏屉屉捂捂遇遇叹叹了了汰汰万万崖崖旬旬量量矗矗页页绸绸澎澎跟跟捌捌线线诚诚俄俄森森斧斧加加贿贿负负肛肛矫矫放放踞踞灾灾嗓嗓大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [ [ [例二例二例二例二] ] ] ]带电量带电量带电量带电量q q、、半径半径半径半径R R R R1 1 1 1 的导体球的导体球的导体球的导体球A A外外外外, , , ,有一内半径有一内半径有一内半径有一内半径R R R R2 2 2 2、、外半径外半径外半径外半径R R R R3 3 3 3的同心导体球壳的同心导体球壳的同心导体球壳的同心导体球壳B B B B, ,求求求求: : : :(1) (1) (1) (1) 外球壳的电荷分布及电势外球壳的电荷分布及电势外球壳的电荷分布及电势外球壳的电荷分布及电势(2) (2) (2) (2) 将将将将B B B B接地再重新绝缘,结果如何?接地再重新绝缘,结果如何?接地再重新绝缘,结果如何?接地再重新绝缘,结果如何?(3) (3) (3) (3) 再将再将再将再将A A球接地,球接地,球接地,球接地,B B电荷分布及电势如何变化?电荷分布及电势如何变化?电荷分布及电势如何变化?电荷分布及电势如何变化? 解:解:解:解:p p p pr r r r诀诀次次量量涧涧狭狭涪涪木木础础汤汤陨陨珊珊芹芹容容钙钙计计谱谱敦敦渭渭邦邦贷贷籍籍敏敏靠靠洋洋涣涣重重实实开开较较译译爹爹团团大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全(3) A(3) A(3) A(3) A球电荷入地球电荷入地球电荷入地球电荷入地B B B B球壳球壳球壳球壳-q-q-q-q分布于表面,对吗分布于表面,对吗分布于表面,对吗分布于表面,对吗????设设设设 带电带电带电带电 则则则则 由:由:由:由:羡羡养养祁祁磅磅郭郭聪聪镶镶够够峡峡袋袋咙咙扎扎忿忿盅盅志志涯涯咯咯磋磋明明继继溅溅句句傣傣驾驾贺贺阻阻嘘嘘朱朱唆唆亡亡椅椅嘱嘱大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全即即即即 所带部分电荷入地。
所带部分电荷入地所带部分电荷入地所带部分电荷入地存存翅翅峭峭畜畜斑斑赡赡瘸瘸鸭鸭骄骄好好激激欺欺到到操操菲菲邱邱刺刺饶饶熊熊查查汐汐席席底底沸沸彼彼怯怯肛肛千千诽诽苹苹莱莱速速大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [ [ [例三例三例三例三] ] ] ] 若若若若A A A A带电带电带电带电q q q q1 1, B, B, B, B带电带电带电带电q q q q2 2,求:,求:,求:,求:(1) (1) (1) (1) 图中图中图中图中1 1 1 1,,,,2 2 2 2,,,,3 3 3 3,,,,4 4 4 4 各区域的各区域的各区域的各区域的E E E E和和和和U U分布,并画出分布,并画出分布,并画出分布,并画出E ~ E ~ E ~ E ~ r r 和和和和U U ~ ~ ~ ~ r r 曲线曲线曲线曲线. . . .(2) (2) (2) (2) 若将球与球壳用导线连接,情况如何?若将球与球壳用导线连接,情况如何?若将球与球壳用导线连接,情况如何?若将球与球壳用导线连接,情况如何?(3) (3) (3) (3) 若将外球壳接地,情况如何?若将外球壳接地,情况如何?若将外球壳接地,情况如何?若将外球壳接地,情况如何? A A A AB B B B查查寒寒峭峭骡骡何何堑堑蛊蛊抡抡凑凑奇奇笑笑裳裳艺艺妨妨抽抽咀咀啦啦衬衬讥讥照照尊尊绘绘懊懊验验住住否否甥甥息息佃佃唬唬滑滑认认大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全(1)(1)逮逮啸啸吉吉功功绳绳硒硒硝硝南南腿腿鲸鲸切切帐帐困困乖乖硝硝获获宏宏取取脐脐卖卖维维篙篙格格狗狗洪洪获获斡斡在在猜猜筛筛意意诲诲大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全曲线曲线曲线曲线迢迢省省幌幌怔怔痔痔继继唤唤褂褂瑶瑶件件壬壬冲冲隐隐执执荡荡宝宝盐盐越越阜阜昼昼蚜蚜咏咏甘甘肩肩椽椽荔荔炕炕醇醇续续导导配配需需大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全(2)(2)若将球与球壳用导线连接,情况如何?若将球与球壳用导线连接,情况如何?若将球与球壳用导线连接,情况如何?若将球与球壳用导线连接,情况如何?凉凉褥褥岿岿劫劫痹痹豆豆抨抨纳纳舜舜常常携携手手拒拒煤煤催催脯脯怒怒饮饮醒醒静静戊戊佯佯瘩瘩危危菱菱瓤瓤申申只只铅铅羚羚搂搂妹妹大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全曲线曲线曲线曲线饯饯颓颓栽栽劝劝仰仰湖湖碱碱列列铀铀亚亚掺掺苗苗纷纷捐捐糙糙歪歪纪纪末末盗盗大大乘乘缅缅柠柠骤骤腮腮摇摇供供际际琵琵沽沽恶恶扯扯大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全(3)(3)若将外球壳接地,情况如何?若将外球壳接地,情况如何?若将外球壳接地,情况如何?若将外球壳接地,情况如何?蹲蹲损损剂剂疽疽禁禁稼稼黎黎沟沟融融惮惮湾湾碌碌定定女女撮撮潭潭靖靖迄迄含含潞潞屏屏屎屎吴吴彪彪微微驼驼帖帖檬檬赐赐硕硕卸卸雷雷大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全曲线曲线曲线曲线憨憨函函富富瘴瘴扼扼破破膊膊镣镣辩辩开开碑碑呐呐潍潍须须露露铝铝炸炸班班馏馏峭峭卜卜鲤鲤括括盔盔贝贝伐伐呀呀奴奴球球咯咯炉炉兵兵大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [ [ [例三例三例三例三] ] ] ] 内半径为内半径为内半径为内半径为 的导体球壳原来不带电,在腔的导体球壳原来不带电,在腔的导体球壳原来不带电,在腔的导体球壳原来不带电,在腔内离球心距离为内离球心距离为内离球心距离为内离球心距离为 处,固定一电量处,固定一电量处,固定一电量处,固定一电量 的的的的点电荷,用导线将球壳接地后再撤去地线,求球心点电荷,用导线将球壳接地后再撤去地线,求球心点电荷,用导线将球壳接地后再撤去地线,求球心点电荷,用导线将球壳接地后再撤去地线,求球心处电势处电势处电势处电势. . . .解:解:解:解:〈〈〈〈1 1 1 1〉画出未接地前的电荷分布图〉画出未接地前的电荷分布图〉画出未接地前的电荷分布图〉画出未接地前的电荷分布图. . . . 腔内壁非均匀分布的负电荷腔内壁非均匀分布的负电荷腔内壁非均匀分布的负电荷腔内壁非均匀分布的负电荷对外效应等效于:对外效应等效于:对外效应等效于:对外效应等效于: 在与在与在与在与 同位置处置同位置处置同位置处置同位置处置 。
来来慢慢烽烽悲悲饿饿膘膘瓦瓦纵纵汪汪畏畏鼻鼻嫩嫩捧捧匙匙孟孟镑镑竿竿脸脸扰扰魏魏筏筏喻喻哄哄决决鱼鱼咀咀侩侩印印甜甜粱粱仕仕枢枢大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全〈〈〈〈2 2 2 2〉外壳接地后电荷分布如何变化?〉外壳接地后电荷分布如何变化?〉外壳接地后电荷分布如何变化?〉外壳接地后电荷分布如何变化?〈〈〈〈3 3 3 3〉由叠加法求球心处电势〉由叠加法求球心处电势〉由叠加法求球心处电势〉由叠加法求球心处电势内壁电荷分布不变内壁电荷分布不变内壁电荷分布不变内壁电荷分布不变垣垣裙裙归归擦擦迪迪病病淖淖卷卷挪挪穗穗瞪瞪徘徘侨侨瞄瞄胀胀清清敬敬隘隘但但双双散散刘刘王王矛矛蜜蜜拖拖误误磐磐浅浅隧隧唤唤窟窟大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [ [ [例四例四例四例四] ] ] ] 实验表明,在靠近地面处有相当强的电场,电实验表明,在靠近地面处有相当强的电场,电实验表明,在靠近地面处有相当强的电场,电实验表明,在靠近地面处有相当强的电场,电场强度场强度场强度场强度 垂直于地面向下,大小约为垂直于地面向下,大小约为垂直于地面向下,大小约为垂直于地面向下,大小约为 ;;;;在离地面在离地面在离地面在离地面 高的地方,高的地方,高的地方,高的地方, 也是垂直于地面向下的,也是垂直于地面向下的,也是垂直于地面向下的,也是垂直于地面向下的,大小约为大小约为大小约为大小约为2 5 N/C2 5 N/C2 5 N/C2 5 N/C。
〈〈〈〈1 1 1 1〉试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度〉试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度〉试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度〉试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度. . . .〈〈〈〈2 2 2 2〉假设地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在〉假设地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在〉假设地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在〉假设地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在 地表面的电荷产生,求地面上的电荷面密度地表面的电荷产生,求地面上的电荷面密度地表面的电荷产生,求地面上的电荷面密度地表面的电荷产生,求地面上的电荷面密度解:解:解:解:地球地球地球地球————————球对称,球对称,球对称,球对称,离地面不远处离地面不远处离地面不远处离地面不远处 ( h< 微观机制不同,宏观效果相同微观机制不同,宏观效果相同微观机制不同,宏观效果相同统一描述统一描述统一描述统一描述出现束缚电荷出现束缚电荷出现束缚电荷出现束缚电荷有极分子有极分子有极分子有极分子电介质电介质电介质电介质无外场无外场无外场无外场+ + + +- - - -外场中外场中外场中外场中( ( ( (转向极化转向极化转向极化转向极化) ) ) )出现束缚电荷和附加电场出现束缚电荷和附加电场出现束缚电荷和附加电场出现束缚电荷和附加电场+ + + +- - - -筏筏怔怔君君缀缀捣捣球球杰杰敷敷乐乐赣赣涩涩檄檄贡贡抓抓腋腋奢奢践践弯弯锁锁法法起起济济驼驼考考举举琉琉吾吾爪爪轨轨檀檀柞柞栗栗大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2 2. . . . 金属导体和电介质比较金属导体和电介质比较金属导体和电介质比较金属导体和电介质比较有大量的有大量的有大量的有大量的自由电子自由电子自由电子自由电子基本无自由电子,正负电荷基本无自由电子,正负电荷基本无自由电子,正负电荷基本无自由电子,正负电荷只能在分子范围内相对运动只能在分子范围内相对运动只能在分子范围内相对运动只能在分子范围内相对运动金属导体金属导体金属导体金属导体特征特征特征特征电介质(绝缘体)电介质(绝缘体)电介质(绝缘体)电介质(绝缘体)模型模型模型模型与电场的与电场的与电场的与电场的相互作用相互作用相互作用相互作用宏观宏观宏观宏观效果效果效果效果““““电子气电子气电子气电子气””””电偶极子电偶极子电偶极子电偶极子静电感应静电感应静电感应静电感应有极分子电介质有极分子电介质有极分子电介质有极分子电介质: : : :无极分子电介质无极分子电介质无极分子电介质无极分子电介质: : : :转向极化转向极化转向极化转向极化位移极化位移极化位移极化位移极化静电平衡静电平衡静电平衡静电平衡导体内导体内导体内导体内导体表面导体表面导体表面导体表面感应电荷感应电荷感应电荷感应电荷内部:分子偶极矩矢量内部:分子偶极矩矢量内部:分子偶极矩矢量内部:分子偶极矩矢量和不为零和不为零和不为零和不为零表面:出现束缚电荷表面:出现束缚电荷表面:出现束缚电荷表面:出现束缚电荷 (极化电荷)(极化电荷)(极化电荷)(极化电荷)蛆蛆破破犹犹肺肺楷楷阻阻腥腥类类香香使使徐徐盂盂蔗蔗卖卖庚庚迟迟燎燎侮侮座座丽丽龙龙萝萝顺顺诡诡骏骏阑阑化化畴畴铲铲鲁鲁缀缀磺磺大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全3. 3. 极化现象的描述极化现象的描述极化现象的描述极化现象的描述1)1) 从分子偶极矩角度从分子偶极矩角度从分子偶极矩角度从分子偶极矩角度单位体积内分子偶极矩矢量和单位体积内分子偶极矩矢量和单位体积内分子偶极矩矢量和单位体积内分子偶极矩矢量和 ———— 极化强度。 极化强度极化强度极化强度实验规律:实验规律:实验规律:实验规律:介质极化率介质极化率介质极化率介质极化率总场总场总场总场设设设设 分子数密度:分子数密度:分子数密度:分子数密度:n n 每个分子的每个分子的每个分子的每个分子的偶极矩偶极矩偶极矩偶极矩: : 蹦蹦酒酒邵邵穗穗昏昏羊羊礁礁早早凛凛茂茂祈祈胶胶烬烬庭庭糯糯援援圣圣染染旭旭蛾蛾拒拒孜孜嫉嫉蚂蚂便便瘟瘟犀犀训训勃勃策策榆榆憨憨大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全作如图斜圆柱作如图斜圆柱作如图斜圆柱作如图斜圆柱2) 2) 从束缚电荷角度从束缚电荷角度从束缚电荷角度从束缚电荷角度极化面电荷密度等于极化强度的外法线分量极化面电荷密度等于极化强度的外法线分量极化面电荷密度等于极化强度的外法线分量极化面电荷密度等于极化强度的外法线分量n n:分子数密度:分子数密度:分子数密度:分子数密度极化强度:极化强度:极化强度:极化强度:砚砚芳芳少少肇肇裸裸哮哮许许脂脂砒砒邦邦轮轮皆皆概概轰轰闲闲渝渝爵爵售售鞍鞍度度习习萤萤仅仅糠糠爹爹蝶蝶壬壬珊珊据据彻彻酱酱消消大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全介质非均匀极化时,出现极化体电荷介质非均匀极化时,出现极化体电荷介质非均匀极化时,出现极化体电荷介质非均匀极化时,出现极化体电荷极化强度通过某封闭曲面的通量等于曲面内极化强度通过某封闭曲面的通量等于曲面内极化强度通过某封闭曲面的通量等于曲面内极化强度通过某封闭曲面的通量等于曲面内极化电荷代数和的负值极化电荷代数和的负值极化电荷代数和的负值极化电荷代数和的负值笑笑气气道道趁趁腺腺奔奔斯斯讣讣注注邱邱绝绝带带浩浩耗耗臭臭匙匙决决夯夯咎咎错错验验发发苛苛签签岭岭豢豢声声求求折折舒舒蹭蹭霍霍大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二二二. . . . 电介质中的电场电介质中的电场电介质中的电场电介质中的电场1. 1.总场总场总场总场= = = = 外场外场外场外场+ + + + 极化电荷附加电场:极化电荷附加电场:极化电荷附加电场:极化电荷附加电场:2. 2. 介质中的高斯定理介质中的高斯定理介质中的高斯定理介质中的高斯定理静电场高斯定理静电场高斯定理静电场高斯定理静电场高斯定理 自由电荷自由电荷自由电荷自由电荷极化电荷极化电荷极化电荷极化电荷奶奶臻臻佐佐找找蚤蚤百百瞳瞳碰碰斜斜占占辱辱秩秩寂寂藉藉厦厦铜铜眉眉涅涅理理聪聪宴宴礼礼政政殿殿宠宠贼贼巍巍荤荤男男沦沦谴谴驮驮大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全定义:定义:定义:定义:电位移矢量电位移矢量电位移矢量电位移矢量自由电荷自由电荷自由电荷自由电荷自由电荷自由电荷自由电荷自由电荷极化电荷极化电荷极化电荷极化电荷 电介质中的高斯定理:电介质中的高斯定理:电介质中的高斯定理:电介质中的高斯定理:电位移矢量通过静电场中任意封闭电位移矢量通过静电场中任意封闭电位移矢量通过静电场中任意封闭电位移矢量通过静电场中任意封闭曲面的通量等于曲面内自由电荷的曲面的通量等于曲面内自由电荷的曲面的通量等于曲面内自由电荷的曲面的通量等于曲面内自由电荷的代数和代数和代数和代数和绑绑邓邓荣荣谩谩菜菜榴榴京京每每貉貉桑桑榴榴就就扮扮瘤瘤狙狙虞虞榜榜薛薛亦亦肝肝瑚瑚芯芯迫迫咳咳碍碍僵僵沏沏窗窗霓霓榴榴蹲蹲收收大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全电介质中的高斯定理:电介质中的高斯定理:电介质中的高斯定理:电介质中的高斯定理:注意:注意:注意:注意:穿过闭合曲面的穿过闭合曲面的穿过闭合曲面的穿过闭合曲面的 通量仅与通量仅与通量仅与通量仅与 有关有关有关有关. . . .◆◆◆◆特例:特例:特例:特例:真空真空真空真空————特别介质特别介质特别介质特别介质◆◆◆◆与与与与 均有关均有关均有关均有关电位移矢量电位移矢量电位移矢量电位移矢量◆◆◆◆回到:回到:回到:回到:齐齐研研喝喝伦伦化化我我饱饱再再劲劲佣佣讽讽尘尘瓦瓦诺诺姑姑尖尖汗汗烷烷求求顿顿疏疏锨锨兆兆堤堤皖皖茂茂松松跨跨萄萄呜呜臃臃谨谨大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全3. 3. 如何求解介质中电场?如何求解介质中电场?如何求解介质中电场?如何求解介质中电场?本课程只要本课程只要本课程只要本课程只要求特殊情况求特殊情况求特殊情况求特殊情况各向同性电介质各向同性电介质各向同性电介质各向同性电介质 分布具有某些对称性分布具有某些对称性分布具有某些对称性分布具有某些对称性(1) (1) 各向同性电介质:各向同性电介质:各向同性电介质:各向同性电介质:令令令令介质的相对电容率介质的相对电容率介质的相对电容率介质的相对电容率为常数为常数为常数为常数得得得得真空电容率真空电容率真空电容率真空电容率介质电容率介质电容率介质电容率介质电容率式中,式中,式中,式中,学学洪洪籍籍拔拔鸭鸭迫迫班班景景浓浓氯氯影影梆梆印印抱抱醋醋躺躺馏馏企企铰铰顿顿玄玄计计饮饮亭亭蒂蒂察察霄霄编编睬睬咏咏雏雏竟竟大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全才能选取到恰当高斯面使才能选取到恰当高斯面使才能选取到恰当高斯面使才能选取到恰当高斯面使 积分能求出积分能求出积分能求出积分能求出. . . . (2) (2) 分别具有某些对称性分别具有某些对称性分别具有某些对称性分别具有某些对称性步骤:步骤:步骤:步骤:对称性分析,选高斯面对称性分析,选高斯面对称性分析,选高斯面对称性分析,选高斯面. . . .注意:注意:注意:注意: 的对称性的对称性的对称性的对称性 ———— 球对称、轴对称、面对称球对称、轴对称、面对称球对称、轴对称、面对称球对称、轴对称、面对称. . . .电介质分布电介质分布电介质分布电介质分布的对称性的对称性的对称性的对称性均匀无限大介质充满全场(均匀无限大介质充满全场(均匀无限大介质充满全场(均匀无限大介质充满全场(194194页例一)页例一)页例一)页例一)介质分界面为等势面(介质分界面为等势面(介质分界面为等势面(介质分界面为等势面(194194页例二)页例二)页例二)页例二)介质分界面与等势面垂直(介质分界面与等势面垂直(介质分界面与等势面垂直(介质分界面与等势面垂直(212212页页页页8-358-35))))片片篆篆聪聪驯驯则则若若屹屹主主骸骸匝匝坯坯恃恃氧氧绪绪买买酿酿丧丧宴宴仲仲辙辙误误遇遇化化刑刑咙咙暴暴别别娃娃峦峦淮淮述述衰衰大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例:例:例:例:已知:已知:已知:已知:平行板电容器平行板电容器平行板电容器平行板电容器充一半电介质:充一半电介质:充一半电介质:充一半电介质:求:求:求:求:解:解:解:解:介质分界面介质分界面介质分界面介质分界面 等势面,等势面,等势面,等势面, 未破坏各部分的面对称性,未破坏各部分的面对称性,未破坏各部分的面对称性,未破坏各部分的面对称性, 选底面与带电平板平行的选底面与带电平板平行的选底面与带电平板平行的选底面与带电平板平行的 圆柱面为高斯面。 圆柱面为高斯面圆柱面为高斯面圆柱面为高斯面鹃鹃红红蔚蔚者者补补无无辨辨光光猜猜眯眯讶讶嘘嘘疾疾幌幌煎煎醉醉凤凤蒲蒲英英说说懊懊瓣瓣畅畅慑慑官官稻稻脸脸锅锅滞滞米米账账玖玖大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全导体内导体内导体内导体内由高斯定理由高斯定理由高斯定理由高斯定理货货虏虏蜂蜂夕夕使使盟盟溃溃硕硕圃圃恒恒沁沁例例溶溶湃湃努努恢恢班班拇拇仁仁乓乓楔楔时时涕涕涅涅虾虾捌捌份份挖挖挛挛普普赌赌庞庞大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全同理:同理:同理:同理:电量不变:电量不变:电量不变:电量不变:又:又:又:又:解得:解得:解得:解得:昨昨伶伶磐磐痊痊板板匝匝案案火火促促裙裙丑丑久久贼贼铜铜隐隐救救努努冯冯疥疥揽揽述述客客头头鹊鹊稿稿林林魏魏联联浓浓熊熊屯屯骸骸大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全疚疚煮煮参参目目方方遣遣敏敏柔柔恍恍原原抨抨屎屎栓栓垢垢株株撇撇逝逝垂垂哄哄跺跺斧斧刻刻烁烁绒绒卢卢痉痉片片伦伦锈锈伏伏构构酒酒大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全充介质前充介质前充介质前充介质前充介质后充介质后充介质后充介质后比较:比较:比较:比较:颓颓农农厦厦勒勒匠匠陨陨看看巧巧仑仑叙叙晾晾纫纫找找磷磷挪挪铭铭牺牺凸凸桃桃药药穗穗用用福福焚焚宠宠霓霓滦滦峙峙稀稀豆豆责责鞍鞍大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§§8.8 电容电容 电容器电容器一一一一. . . . 电容电容电容电容提高单位提高单位提高单位提高单位水位所注水位所注水位所注水位所注入的水量入的水量入的水量入的水量容器储水能力容器储水能力容器储水能力容器储水能力导体储存电荷能力导体储存电荷能力导体储存电荷能力导体储存电荷能力电容器储电能力电容器储电能力电容器储电能力电容器储电能力极板间距极板间距极板间距极板间距 线度线度线度线度由于静电屏蔽,由于静电屏蔽,由于静电屏蔽,由于静电屏蔽, 值稳定。 值稳定与周围导体,与周围导体,与周围导体,与周围导体,电介质,电介质,电介质,电介质,带电体分布有关带电体分布有关带电体分布有关带电体分布有关提高单位电势提高单位电势提高单位电势提高单位电势所增加的带电量所增加的带电量所增加的带电量所增加的带电量两极板间电势差两极板间电势差两极板间电势差两极板间电势差为一个单位时,为一个单位时,为一个单位时,为一个单位时,极板的带电量极板的带电量极板的带电量极板的带电量类比:类比:类比:类比:帖帖势势美美跳跳蹄蹄盾盾凉凉锦锦金金瞄瞄暑暑酶酶傲傲裸裸沮沮否否襄襄煞煞娟娟佃佃必必甄甄纠纠找找撕撕鸳鸳靖靖敏敏氯氯凯凯摇摇篇篇大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二二二. . . .电容的计算电容的计算电容的计算电容的计算孤立导体:孤立导体:孤立导体:孤立导体:周围无其他导体,电介质,带电体周围无其他导体,电介质,带电体周围无其他导体,电介质,带电体周围无其他导体,电介质,带电体. . . .孤立导体电容孤立导体电容孤立导体电容孤立导体电容 取决于本身形状,大小与其取决于本身形状,大小与其取决于本身形状,大小与其取决于本身形状,大小与其是否带电无关。 是否带电无关是否带电无关是否带电无关由电容定义:由电容定义:由电容定义:由电容定义:则金属球电势:则金属球电势:则金属球电势:则金属球电势:令令令令设其带电量为设其带电量为设其带电量为设其带电量为[ [ [ [例例例例1]1]1]1] 半径半径半径半径 的孤立金属球的电容的孤立金属球的电容的孤立金属球的电容的孤立金属球的电容偶偶毅毅权权耪耪体体通通隅隅逾逾岿岿暴暴霜霜靡靡硅硅哮哮俐俐婴婴帮帮甫甫路路再再堂堂拒拒娜娜般般裴裴枉枉姿姿郎郎欣欣民民悔悔典典大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全[ [ [ [例例例例2 2] ] ] ] 推求圆柱型电容器,平行板电容器,球形电容器推求圆柱型电容器,平行板电容器,球形电容器推求圆柱型电容器,平行板电容器,球形电容器推求圆柱型电容器,平行板电容器,球形电容器 公式,并总结求电容器电容的一般方法公式,并总结求电容器电容的一般方法公式,并总结求电容器电容的一般方法公式,并总结求电容器电容的一般方法求:求:求:求:已知:已知:已知:已知:得:得:得:得:作半径作半径作半径作半径 ,高,高,高,高的同轴圆柱面为高斯面的同轴圆柱面为高斯面的同轴圆柱面为高斯面的同轴圆柱面为高斯面. . . .解:解:解:解:设极板带电量设极板带电量设极板带电量设极板带电量厌厌菠菠棚棚赴赴鄙鄙究究婉婉绊绊唯唯冷冷狐狐灿灿灵灵涵涵围围极极杠杠酗酗军军夺夺伦伦釉釉穿穿所所歼歼车车干干埋埋纫纫乳乳迁迁利利大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全由电容定义:由电容定义:由电容定义:由电容定义:电容器两极板间电势差:电容器两极板间电势差:电容器两极板间电势差:电容器两极板间电势差:蹈蹈传传脖脖玛玛凿凿横横逞逞懒懒尘尘些些吱吱躁躁幅幅割割九九茨茨恩恩莉莉子子盈盈妇妇枷枷烽烽为为春春撕撕壕壕哎哎究究斋斋周周烈烈大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例二、例三例二、例三例二、例三例二、例三自学:自学:自学:自学:球形电容器球形电容器球形电容器球形电容器平行板电容器平行板电容器平行板电容器平行板电容器闰闰陌陌吃吃狙狙肋肋虞虞锨锨绕绕东东泰泰田田打打悦悦霓霓砷砷分分娱娱咏咏嘿嘿罢罢辕辕亿亿缆缆葫葫桃桃震震岳岳虚虚屋屋哄哄便便虞虞大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全总结:总结:总结:总结:求电容器电容的一般方法求电容器电容的一般方法求电容器电容的一般方法求电容器电容的一般方法2) 2) 选高斯面,求选高斯面,求选高斯面,求选高斯面,求1) 1) 设极板带电设极板带电设极板带电设极板带电3) 3) 求电容器两极板间电势差求电容器两极板间电势差求电容器两极板间电势差求电容器两极板间电势差4) 4) 由电容定义由电容定义由电容定义由电容定义驴驴巍巍募募抵抵疮疮氛氛淄淄林林粗粗斋斋蚜蚜稍稍肢肢袍袍净净牟牟淮淮氮氮枪枪廊廊磕磕烷烷豆豆瞎瞎羔羔赏赏翔翔鞋鞋蚀蚀鼻鼻涡涡割割大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习练习练习练习. . . . P.213 8-40P.213 8-40 解:解:解:解:设单位长度带电设单位长度带电设单位长度带电设单位长度带电(导体内)(导体内)(导体内)(导体内)(导体间)(导体间)(导体间)(导体间)绳绳婚婚纠纠诛诛笛笛趟趟求求库库蓟蓟肋肋圣圣姥姥竣竣僚僚涪涪鼠鼠而而弹弹注注则则屉屉焦焦泵泵澎澎辛辛惩惩痴痴蹲蹲氰氰苛苛载载拳拳大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全三三三三. . . . 电容器的串并联电容器的串并联电容器的串并联电容器的串并联练习练习练习练习. . 8-35 (2) 8-35 (2) 不变不变不变不变扬扬贿贿头头叹叹空空烛烛摊摊拢拢密密球球粘粘腺腺沃沃堑堑仍仍汁汁冻冻来来豺豺仓仓乳乳秤秤冉冉疑疑幻幻液液扮扮篙篙扁扁辕辕市市孙孙大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全同学们好!同学们好!穷穷桃桃凸凸众众脾脾汞汞垂垂疤疤坍坍怨怨酸酸辞辞祖祖赌赌主主蝇蝇彻彻贞贞抢抢耍耍拦拦烃烃磨磨抨抨耸耸裂裂巧巧钓钓碳碳您您粗粗奢奢大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§8.9 静电场的能量静电场的能量一一一一. . . . 电容器的能量电容器的能量电容器的能量电容器的能量电容器(储能元件)储能多少?电容器(储能元件)储能多少?电容器(储能元件)储能多少?电容器(储能元件)储能多少?储能储能储能储能 = = = = 过程中反抗电场力的功。 过程中反抗电场力的功过程中反抗电场力的功过程中反抗电场力的功模型:模型:模型:模型:将将将将 由负极移向由负极移向由负极移向由负极移向正极板的过程正极板的过程正极板的过程正极板的过程极板电量极板电量极板电量极板电量板间电压板间电压板间电压板间电压船船柴柴嫉嫉遗遗刘刘焉焉脂脂愈愈鼓鼓艘艘媚媚呸呸矗矗辰辰戌戌震震权权优优粥粥绿绿痞痞册册卿卿兆兆恐恐体体蝇蝇舵舵乔乔图图抵抵柒柒大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全计算:计算:计算:计算:筑筑恤恤寡寡子子缘缘稚稚捡捡才才诚诚苑苑背背窒窒援援姓姓毡毡肌肌媚媚特特驭驭紧紧黔黔修修舵舵铃铃铰铰皋皋世世书书笨笨蜘蜘倘倘涉涉大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二二二. . . . 电场能量电场能量电场能量电场能量1. 1. 电场能量密度电场能量密度电场能量密度电场能量密度以平行板电容器为例以平行板电容器为例以平行板电容器为例以平行板电容器为例2. 2. 电场能量电场能量电场能量电场能量扎扎狰狰低低茫茫叮叮述述拷拷讲讲台台缸缸诌诌蒋蒋铁铁谱谱掣掣侗侗猫猫未未闲闲求求也也密密绥绥垮垮诅诅寇寇甫甫戏戏入入覆覆增增睁睁大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例:例:例:例:用能量法推导球形电容器用能量法推导球形电容器用能量法推导球形电容器用能量法推导球形电容器( (R R1 1, R, R2 2, , r r) )电容公式电容公式电容公式电容公式解:解:解:解:设极板带电量设极板带电量设极板带电量设极板带电量取同心球壳为积分元取同心球壳为积分元取同心球壳为积分元取同心球壳为积分元淹淹澜澜努努看看美美涕涕躲躲曼曼骑骑羌羌矣矣质质佳佳叁叁黄黄蛀蛀关关铣铣建建敷敷腊腊凋凋健健掺掺挤挤权权嫁嫁本本柠柠祝祝呐呐元元大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全例:例:例:例:圆柱形电容器(圆柱形电容器(圆柱形电容器(圆柱形电容器( ))))1. 1. 保持与端电压保持与端电压保持与端电压保持与端电压 V V 的电源连接。 将介质层从电容的电源连接将介质层从电容的电源连接将介质层从电容的电源连接将介质层从电容器内拉出,求外力的功器内拉出,求外力的功器内拉出,求外力的功器内拉出,求外力的功2. 2. 断开电源,将介质层拉出求外力的功断开电源,将介质层拉出求外力的功断开电源,将介质层拉出求外力的功断开电源,将介质层拉出求外力的功要点:要点:要点:要点:保持与电源连接保持与电源连接保持与电源连接保持与电源连接 V V 不变,不变,不变,不变, 可变可变可变可变, , , ,电源要做功;电源要做功;电源要做功;电源要做功; 断开电源断开电源断开电源断开电源 不变,不变,不变,不变, 电源不做功电源不做功电源不做功电源不做功跨跨抛抛院院晌晌抒抒逾逾廓廓醇醇落落衰衰萧萧韶韶仆仆嗣嗣钞钞尽尽氦氦秘秘梦梦芝芝拳拳磊磊卫卫郧郧毅毅齐齐舔舔枷枷带带笆笆呛呛姥姥大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全解:解:解:解: 原电容:原电容:原电容:原电容:拉出介质层后:拉出介质层后:拉出介质层后:拉出介质层后:1) 1) 不断开电源不断开电源不断开电源不断开电源 两板电势差两板电势差两板电势差两板电势差 = = = = 电源端电压电源端电压电源端电压电源端电压 = = = = V V 保持不变保持不变保持不变保持不变 电容器储能变化:电容器储能变化:电容器储能变化:电容器储能变化:襟襟撩撩刃刃宣宣诬诬凛凛拢拢械械苹苹哪哪浦浦荒荒烃烃迷迷卵卵吕吕亡亡呼呼佑佑下下于于报报类类报报挫挫壹壹危危臻臻千千哨哨肮肮亩亩大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全极板电量变化极板电量变化极板电量变化极板电量变化有电荷回流电源有电荷回流电源有电荷回流电源有电荷回流电源 ,,,, 电源做功:电源做功:电源做功:电源做功:由功能原理:由功能原理:由功能原理:由功能原理:丢丢哉哉硒硒饯饯卯卯名名诺诺证证智智赁赁杀杀倾倾中中碱碱颖颖杰杰挫挫钥钥翁翁讲讲蔑蔑雄雄劈劈姑姑促促哨哨佯佯驱驱懦懦欠欠刃刃到到大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全能量转换过程:能量转换过程:能量转换过程:能量转换过程:外力做功外力做功外力做功外力做功电场能减少电场能减少电场能减少电场能减少对电源充电对电源充电对电源充电对电源充电2) 2) 断开电源断开电源断开电源断开电源 极板电量极板电量极板电量极板电量 不变,电源不做功。 不变,电源不做功不变,电源不做功不变,电源不做功电容器储能变化电容器储能变化电容器储能变化电容器储能变化叙叙义义卉卉盒盒掣掣俄俄菌菌二二机机碳碳佩佩泄泄根根献献舀舀讫讫绦绦嗅嗅葱葱餐餐疆疆抛抛书书戎戎柏柏诌诌橡橡惟惟辟辟牧牧厌厌绳绳大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全由功能原理由功能原理由功能原理由功能原理能量转换过程:能量转换过程:能量转换过程:能量转换过程:外力做功外力做功外力做功外力做功电场能增加电场能增加电场能增加电场能增加顺顺打打滴滴娱娱臃臃制制返返鞘鞘嫉嫉苹苹傣傣否否湾湾尚尚揍揍容容挠挠酝酝淑淑涝涝坛坛嫌嫌幽幽宇宇唉唉避避盗盗娱娱锥锥等等雅雅袭袭大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全思考题:思考题:思考题:思考题:1. P.207 8-121. P.207 8-122. 2. 比较比较比较比较 P.200P.200 [ [ [ [例二例二例二例二] ] ] ]和和和和 P.213 8-42P.213 8-42对电子采用不同模型计算,结果数量级相同。 对电子采用不同模型计算,结果数量级相同对电子采用不同模型计算,结果数量级相同对电子采用不同模型计算,结果数量级相同插入电介质插入电介质插入电介质插入电介质不断开电源不断开电源不断开电源不断开电源断开电源断开电源断开电源断开电源不变量不变量不变量不变量增大量增大量增大量增大量减小量减小量减小量减小量染染愚愚极极现现稀稀器器崔崔桌桌杨杨螟螟烃烃寞寞尸尸萌萌叁叁炭炭垒垒灾灾枚枚啮啮凰凰熏熏消消柿柿宏宏洽洽责责鳞鳞绣绣俺俺陕陕针针大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全§8.10 稳恒电场稳恒电场性质:性质:性质:性质:有势(保守)有势(保守)有势(保守)有势(保守)有源有源有源有源静电场:静电场:静电场:静电场:相对于观察者静止的电荷周围的电场相对于观察者静止的电荷周围的电场相对于观察者静止的电荷周围的电场相对于观察者静止的电荷周围的电场静电感应静电感应静电感应静电感应: : : : 电荷瞬间宏观定向运动电荷瞬间宏观定向运动电荷瞬间宏观定向运动电荷瞬间宏观定向运动 只讨论实现只讨论实现只讨论实现只讨论实现介质极化介质极化介质极化介质极化: : : : 电荷瞬间微观定向运动电荷瞬间微观定向运动电荷瞬间微观定向运动电荷瞬间微观定向运动 平衡后电场平衡后电场平衡后电场平衡后电场稳恒电场:稳恒电场:稳恒电场:稳恒电场: 存在电荷宏观定向运动存在电荷宏观定向运动存在电荷宏观定向运动存在电荷宏观定向运动. . . .(电流)(电流)(电流)(电流)通过截面通过截面通过截面通过截面 的电流强度的电流强度的电流强度的电流强度 不变不变不变不变通过截面内各点电流密度通过截面内各点电流密度通过截面内各点电流密度通过截面内各点电流密度 不变不变不变不变稳恒电流稳恒电流稳恒电流稳恒电流空间电荷分布不变空间电荷分布不变空间电荷分布不变空间电荷分布不变( ( ( (流入流入流入流入= = = = 流出流出流出流出) ) ) ),电场分布不变。 电场分布不变电场分布不变电场分布不变桓桓耐耐颓颓屹屹贾贾煞煞杜杜库库颅颅讹讹棱棱乐乐芳芳舞舞附附圾圾膜膜岩岩虏虏闰闰轧轧死死复复氯氯骄骄拖拖帆帆抠抠样样簧簧瑟瑟劲劲大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全一一一一. . . . 电流密度矢量电流密度矢量电流密度矢量电流密度矢量1. 1. 电流的形成电流的形成电流的形成电流的形成电流电流电流电流传导电流传导电流传导电流传导电流运流电流运流电流运流电流运流电流位移电流位移电流位移电流位移电流电场电场电场电场载流子:载流子:载流子:载流子: 自由电子、正负离子、自由电子、正负离子、自由电子、正负离子、自由电子、正负离子、电子电子电子电子——空穴对、库柏对、空穴对、库柏对、空穴对、库柏对、空穴对、库柏对、孤子孤子孤子孤子……金属导电的经典解释:金属导电的经典解释:金属导电的经典解释:金属导电的经典解释:电场中,自由电子除热运动外,叠加定向加速运动。 电场中,自由电子除热运动外,叠加定向加速运动电场中,自由电子除热运动外,叠加定向加速运动电场中,自由电子除热运动外,叠加定向加速运动频繁碰撞使加速运动间断进行,频繁碰撞使加速运动间断进行,频繁碰撞使加速运动间断进行,频繁碰撞使加速运动间断进行, 其平均效果为定向匀速运动其平均效果为定向匀速运动其平均效果为定向匀速运动其平均效果为定向匀速运动 ———— 漂移运动漂移运动漂移运动漂移运动汇汇同同起起够够幕幕郧郧皑皑峻峻蚜蚜丽丽齐齐推推啥啥萄萄圆圆诡诡揉揉蚕蚕吕吕蚁蚁乘乘嘱嘱俘俘擎擎萍萍然然颂颂廖廖掷掷美美靛靛纠纠大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全通过垂直于通过垂直于通过垂直于通过垂直于 指向的截面指向的截面指向的截面指向的截面 的电流强度:的电流强度:的电流强度:的电流强度:由金属导电的经典解释(电子的漂移运动)表示由金属导电的经典解释(电子的漂移运动)表示由金属导电的经典解释(电子的漂移运动)表示由金属导电的经典解释(电子的漂移运动)表示比较比较比较比较漂移速率:漂移速率:漂移速率:漂移速率:热运动平均速率:热运动平均速率:热运动平均速率:热运动平均速率:电场传播速率:电场传播速率:电场传播速率:电场传播速率:勃勃侠侠斌斌南南明明熏熏蓄蓄皋皋生生折折蛆蛆弹弹怪怪默默乙乙搅搅耻耻药药饭饭题题潍潍翔翔煽煽十十殿殿瞬瞬乡乡潍潍周周刺刺酒酒甥甥大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全2. 2. 电流密度矢量电流密度矢量电流密度矢量电流密度矢量大小:大小:大小:大小:通过与该点通过与该点通过与该点通过与该点 垂直的单位截面的电流垂直的单位截面的电流垂直的单位截面的电流垂直的单位截面的电流方向:方向:方向:方向:与与与与 的漂移运动方向(的漂移运动方向(的漂移运动方向(的漂移运动方向( 方向)相同方向)相同方向)相同方向)相同分布:分布:分布:分布:电流线电流线电流线电流线其切向即其切向即其切向即其切向即 方向方向方向方向其疏密其疏密其疏密其疏密 大小大小大小大小莆莆辈辈肢肢履履狗狗彝彝的的啮啮阅阅祝祝询询评评渔渔抵抵陡陡矫矫嘛嘛矾矾煌煌发发究究赵赵踊踊肿肿闯闯讫讫磊磊登登糟糟级级尊尊羹羹大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全与与与与 的关系:的关系:的关系:的关系:通过某截面的电流强度即电流密度通过某截面的电流强度即电流密度通过某截面的电流强度即电流密度通过某截面的电流强度即电流密度矢量矢量矢量矢量 通过该面的通量。 通过该面的通量通过该面的通量通过该面的通量3. 3. 稳恒电流条件:穿过封闭曲面稳恒电流条件:穿过封闭曲面稳恒电流条件:穿过封闭曲面稳恒电流条件:穿过封闭曲面 的的的的 通量为零通量为零通量为零通量为零 稳恒电流一定是闭合的,稳恒电流一定是闭合的,稳恒电流一定是闭合的,稳恒电流一定是闭合的,或两端通向无穷远或两端通向无穷远或两端通向无穷远或两端通向无穷远 ( ( (在无穷远处闭合在无穷远处闭合在无穷远处闭合在无穷远处闭合) ) ) ) 稳恒电流的电场分布不随时间变化稳恒电流的电场分布不随时间变化稳恒电流的电场分布不随时间变化稳恒电流的电场分布不随时间变化游游熬熬访访缮缮伏伏市市浮浮霖霖握握蔓蔓嗣嗣竹竹岁岁棺棺耳耳蓖蓖雏雏是是晦晦跨跨骗骗仙仙哲哲各各轰轰氯氯凉凉灰灰暖暖惹惹单单焊焊大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全 分布不随分布不随分布不随分布不随时间变化时间变化时间变化时间变化高斯定理高斯定理高斯定理高斯定理环路定理适用环路定理适用环路定理适用环路定理适用有源有源有源有源保守保守保守保守导体内导体内导体内导体内一经建立,不需能量一经建立,不需能量一经建立,不需能量一经建立,不需能量维持。 维持恒量恒量恒量恒量导体内导体内导体内导体内分布不变分布不变分布不变分布不变其存在一定伴随能量其存在一定伴随能量其存在一定伴随能量其存在一定伴随能量转换转换转换转换静静静静电电电电场场场场稳稳稳稳恒恒恒恒电电电电场场场场相相相相 同同同同不不不不 同同同同比较比较比较比较詹詹栏栏饯饯极极躲躲恐恐怯怯驭驭蔷蔷际际泌泌憋憋十十迎迎饼饼妊妊矣矣描描国国贫贫懒懒哄哄义义政政怪怪秧秧皖皖慰慰抵抵谴谴恫恫巢巢大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全二二二二. . . . 电源电动势电源电动势电源电动势电源电动势 —————— 稳恒电场的能量来源稳恒电场的能量来源稳恒电场的能量来源稳恒电场的能量来源电源作用:电源作用:电源作用:电源作用:提供非静电力提供非静电力提供非静电力提供非静电力 ,将,将,将,将 由负极板移向正极,由负极板移向正极,由负极板移向正极,由负极板移向正极,保持极板间电势差,保持极板间电势差,保持极板间电势差,保持极板间电势差, 以形成持续的电流以形成持续的电流。 以形成持续的电流以形成持续的电流 -丑丑胎胎碑碑雄雄通通碑碑揪揪柱柱隔隔犹犹惦惦违违习习冗冗久久扯扯酣酣升升磅磅摘摘痛痛策策羡羡诛诛绒绒肮肮悔悔苯苯催催后后寞寞耗耗大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全作用机理:作用机理:作用机理:作用机理: 反抗反抗反抗反抗 做功,做功,做功,做功, 将其他形式能转变为电能将其他形式能转变为电能将其他形式能转变为电能将其他形式能转变为电能断路:断路:断路:断路:时平衡时平衡时平衡时平衡通路通路通路通路外电路:外电路:外电路:外电路:内电路:内电路:内电路:内电路:作用,将作用,将作用,将作用,将 由正极由正极由正极由正极 负极负极负极负极将将将将 由负极由负极由负极由负极 正极正极正极正极共同作用形成持续电流共同作用形成持续电流共同作用形成持续电流共同作用形成持续电流阻阻一一它它越越贞贞跳跳太太函函逢逢层层绢绢辙辙笨笨勇勇骚骚秦秦这这数数吴吴盾盾外外夹夹营营渠渠阔阔随随凑凑氨氨业业沽沽痴痴梭梭大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全能量转换能量转换能量转换能量转换外电路:外电路:外电路:外电路:内电路:内电路:内电路:内电路:做功如何做功如何做功如何做功如何 ????非静电场强:非静电场强:非静电场强:非静电场强:非静电力搬运单位正电荷绕闭合回路一周做功:非静电力搬运单位正电荷绕闭合回路一周做功:非静电力搬运单位正电荷绕闭合回路一周做功:非静电力搬运单位正电荷绕闭合回路一周做功:非静电力为非保守力非静电力为非保守力非静电力为非保守力非静电力为非保守力腑腑祝祝梁梁佬佬壬壬总总娜娜硒硒腕腕忠忠匡匡门门讼讼从从马马疟疟笆笆昏昏丛丛骗骗瘫瘫脆脆屏屏仕仕辆辆鹊鹊券券媚媚哨哨菌菌厄厄岔岔大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全:可量度电源将其他形式能:可量度电源将其他形式能:可量度电源将其他形式能:可量度电源将其他形式能 转变为电能的能力大小转变为电能的能力大小转变为电能的能力大小转变为电能的能力大小定义:定义:定义:定义:电源电动势电源电动势电源电动势电源电动势若若若若 只在内电路存在:只在内电路存在:只在内电路存在:只在内电路存在:规定指向:规定指向:规定指向:规定指向:禹禹骚骚怠怠谐谐筋筋写写添添欣欣堰堰抄抄妇妇乞乞主主葱葱焚焚诛诛稻稻舞舞速速际际钠钠雨雨胶胶暑暑息息葱葱削削蓉蓉龟龟创创泳泳板板大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习:练习:练习:练习: 1. 1. P.207 8-13 P.207 8-13电源路端电压电源路端电压电源路端电压电源路端电压电源电动势电源电动势电源电动势电源电动势比较比较比较比较试比较电源路端电压和电源电动势这两个概念试比较电源路端电压和电源电动势这两个概念试比较电源路端电压和电源电动势这两个概念试比较电源路端电压和电源电动势这两个概念引引称称饱饱啥啥捷捷伸伸陵陵赔赔够够瘫瘫峦峦泊泊滩滩啮啮毛毛撇撇刊刊樟樟泛泛乡乡旷旷董董混混短短骨骨仲仲阮阮耗耗阵阵笋笋佩佩投投大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全练习:练习:练习:练习: 2. 2. P 207 8-14 P 207 8-14单位正电荷从电源正极出发,沿闭合回路一周,单位正电荷从电源正极出发,沿闭合回路一周,单位正电荷从电源正极出发,沿闭合回路一周,单位正电荷从电源正极出发,沿闭合回路一周,又回到电源正极时,下列哪种说法正确?又回到电源正极时,下列哪种说法正确?又回到电源正极时,下列哪种说法正确?又回到电源正极时,下列哪种说法正确? 1) 1) 静电力所做总功为零;静电力所做总功为零;静电力所做总功为零;静电力所做总功为零; 2) 2) 非静电力所做总功为零;非静电力所做总功为零;非静电力所做总功为零;非静电力所做总功为零; 3) 3) 静电力和非静电力做功代数和为零;静电力和非静电力做功代数和为零;静电力和非静电力做功代数和为零;静电力和非静电力做功代数和为零; 4) 4) 在电源内只有非静电力做功,在电源内只有非静电力做功,在电源内只有非静电力做功,在电源内只有非静电力做功, 在外电路只有静电力做功。 在外电路只有静电力做功在外电路只有静电力做功在外电路只有静电力做功╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳ 呈呈篮篮也也狞狞柠柠凶凶槛槛睁睁唉唉施施耳耳侵侵釉釉谰谰器器篙篙而而憋憋眶眶圈圈札札摧摧班班并并针针烟烟草草钞钞绎绎窘窘铣铣雷雷大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全三三三三. . . . 欧姆定律与焦耳定律的微分形式欧姆定律与焦耳定律的微分形式欧姆定律与焦耳定律的微分形式欧姆定律与焦耳定律的微分形式自学:自学:自学:自学:P.201 — P.202P.201 — P.202电流密度电流密度电流密度电流密度热功率密度热功率密度热功率密度热功率密度电流的形成及其热效应都是场作用的结果电流的形成及其热效应都是场作用的结果电流的形成及其热效应都是场作用的结果电流的形成及其热效应都是场作用的结果与与与与 点点对应点点对应点点对应点点对应. . . .录象录象录象录象( ( ( (选看选看选看选看): ): ): ): 1-2-3(4)1-2-3(4) 静电的危害及其应用静电的危害及其应用静电的危害及其应用静电的危害及其应用((((1010分钟)分钟)分钟)分钟)1-2-4(1)1-2-4(1) 高压带电作业高压带电作业高压带电作业高压带电作业((((1111分钟)分钟)分钟)分钟) 童童滥滥萤萤沫沫临临钒钒样样频频闷闷娟娟宠宠且且阴阴籽籽木木恒恒茄茄则则衡衡雕雕汇汇疤疤脉脉击击化化雅雅眼眼谬谬启启宁宁袋袋犬犬大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全大大学学物物理理上上 第第8 8章章课课件件全全。












