大學(xué)物理之5-4 電場(chǎng)強(qiáng)度通量 高斯定理.ppt

一電場(chǎng)線 1 切線方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度方向 1規(guī)定 2特點(diǎn) 1 始于正電荷 止于負(fù)電荷 非閉合線 典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖形 2 疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 2 任何兩條電場(chǎng)線不相交 二電場(chǎng)強(qiáng)度通量 通過電場(chǎng)中某個(gè)面的電場(chǎng)線數(shù) 1定義 2表述 二電場(chǎng)強(qiáng)度通量 通過電場(chǎng)中某個(gè)面的電場(chǎng)線數(shù) 1定義 2表述 勻強(qiáng)電場(chǎng) 與平面夾角 非勻強(qiáng)電場(chǎng) 曲面S 非均勻電場(chǎng) 閉合曲面S 例1三棱柱體放置在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 求通過此三棱柱體的電場(chǎng)強(qiáng)度通量 解 在點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)中 通過求電通量導(dǎo)出 三高斯定理 1高斯定理的導(dǎo)出 高斯 高斯 C F Gauss1777 1855 德國(guó)數(shù)學(xué)家 天文學(xué)家和物理學(xué)家 有 數(shù)學(xué)王子 美稱 他與韋伯制成了第一臺(tái)有線電報(bào)機(jī)和建立了地磁觀測(cè)臺(tái) 高斯還創(chuàng)立了電磁量的絕對(duì)單位制 點(diǎn)電荷位于球面中心 點(diǎn)電荷在閉合曲面內(nèi) 點(diǎn)電荷在閉合曲面外 點(diǎn)電荷系的電場(chǎng) 在真空中靜電場(chǎng) 穿過任一閉合曲面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量 等于該曲面所包圍的所有電荷的代數(shù)和除以 2高斯定理 高斯面 3高斯定理的討論 1 高斯面 閉合曲面 2 電場(chǎng)強(qiáng)度 所有電荷的總電場(chǎng)強(qiáng)度 3 電通量 穿出為正 穿進(jìn)為負(fù) 4 僅面內(nèi)電荷對(duì)電通量有貢獻(xiàn) 5 靜電場(chǎng) 有源場(chǎng) 四高斯定理應(yīng)用舉例 用高斯定理求電場(chǎng)強(qiáng)度的一般步驟為 對(duì)稱性分析 根據(jù)對(duì)稱性選擇合適的高斯面 應(yīng)用高斯定理計(jì)算 Q 例2設(shè)有一半徑為R 均勻帶電Q的球面 求球面內(nèi)外任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 對(duì)稱性分析 球?qū)ΨQ 解 高斯面 閉合球面 R 2 Q 例3設(shè)有一無限長(zhǎng)均勻帶電直線 單位長(zhǎng)度上的電荷 即電荷線密度為 求距直線為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度 解 對(duì)稱性分析與高斯面的選取 例4設(shè)有一無限大均勻帶電平面 電荷面密度為 求距平面為r處某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 解 對(duì)稱性分析與高斯面的選取 無限大帶電平面的電場(chǎng)疊加問題 正點(diǎn)電荷與負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 一對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 一對(duì)不等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 帶電平行板電容器的電場(chǎng)線 一對(duì)等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖形 正點(diǎn)電荷與負(fù)點(diǎn)電荷