




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、 試驗(yàn)電荷試驗(yàn)電荷q0 0 點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷( (尺寸小尺寸小) )q0 0足夠小,對(duì)待測(cè)電場(chǎng)影響極小足夠小,對(duì)待測(cè)電場(chǎng)影響極小定義電場(chǎng)強(qiáng)度定義電場(chǎng)強(qiáng)度q0 0BFB 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于單位正電荷在該度等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力。點(diǎn)所受的電場(chǎng)力。0qFEAAFq0 0電場(chǎng)強(qiáng)度的單位:電場(chǎng)強(qiáng)度的單位:N/C或或V/m有電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算電場(chǎng)力有電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算電場(chǎng)力:qEFE電場(chǎng)對(duì)正負(fù)電荷電場(chǎng)對(duì)正負(fù)電荷作用力的方向:作用力的方向:+qEFqEF例題例題7-37-3 試求電偶極子在均勻外電場(chǎng)中所受的作,試求電偶極子在均勻外電場(chǎng)中所受的作,并分析電偶極子在非均勻外電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。并分析
2、電偶極子在非均勻外電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。pqE1F2FqM解:解:如圖所示,在均勻外電場(chǎng)如圖所示,在均勻外電場(chǎng)中,電偶極子的正負(fù)電荷上的中,電偶極子的正負(fù)電荷上的電場(chǎng)力的大小為電場(chǎng)力的大小為qEFFF21由于由于 和和1F1F大小相等、方向相反,合力為零;大小相等、方向相反,合力為零;產(chǎn)生的合力矩大小為產(chǎn)生的合力矩大小為電偶極子定義電偶極子定義:一對(duì)相距為一對(duì)相距為l 帶電量相同帶電量相同,電性相反的電性相反的 點(diǎn)電荷系。點(diǎn)電荷系。電偶極子的電偶極矩:電偶極子的電偶極矩:, l qp為由負(fù)電荷指向正電荷為由負(fù)電荷指向正電荷lEpMsinsinsinpEqElFlM矢量式為矢量式為在此力矩作用下電偶極矩
3、將轉(zhuǎn)向外電場(chǎng)方向直到電矩在此力矩作用下電偶極矩將轉(zhuǎn)向外電場(chǎng)方向直到電矩與外電場(chǎng)方向一致。與外電場(chǎng)方向一致。在非均勻外電場(chǎng)中,電偶極子一方面受力矩作用,另在非均勻外電場(chǎng)中,電偶極子一方面受力矩作用,另一方面,所受合力不為零,場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)一端電荷受力較一方面,所受合力不為零,場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)一端電荷受力較大,促使偶極子向場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)方向移動(dòng),如圖所示:大,促使偶極子向場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)方向移動(dòng),如圖所示:1F2Fqq1F2Fqq2Fqq1F場(chǎng)點(diǎn)場(chǎng)點(diǎn)源點(diǎn)源點(diǎn)1. 1. 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)q02014rq qFerE0qF2014rqerFE+ErErr0q 2.2.電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理和點(diǎn)電荷系的場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理和點(diǎn)電
4、荷系的場(chǎng)強(qiáng) 12nFFFFqqi對(duì)對(duì)的作用的作用iF0qFE00201qFqFqFn12niEEEEEniiF1電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理+-3E1E21EEE2Ep1r2r3r3q2q1q點(diǎn)電荷系的電場(chǎng)點(diǎn)電荷系的電場(chǎng)nEEEE21niriiierqE12041 q2qnq1 qiPrnr2r1ri 可見(jiàn),點(diǎn)電荷系在空間任一點(diǎn)所激發(fā)的總場(chǎng)強(qiáng)可見(jiàn),點(diǎn)電荷系在空間任一點(diǎn)所激發(fā)的總場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)各自所激發(fā)的場(chǎng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)各自所激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。強(qiáng)的矢量和。1qnq2qiqpnr2r1rirriiiierqE2041yxA(x,0)EEE+qq2 / l2
5、/ l例題例題7-4 求電偶極子軸線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上和中垂線(xiàn)上任求電偶極子軸線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上和中垂線(xiàn)上任一點(diǎn)的電場(chǎng)。一點(diǎn)的電場(chǎng)。解:解: 電偶極子軸線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上任一點(diǎn)電偶極子軸線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上任一點(diǎn)A(x,0)的電場(chǎng)的電場(chǎng)+qq2 / l2/ lilxqE2024ilxqE2024 A點(diǎn)總場(chǎng)強(qiáng)為點(diǎn)總場(chǎng)強(qiáng)為+qq2 / l2/ lEEEA22011422qillxxixlxlxqxl220212142ixqlEA30241ixp30241因?yàn)橐驗(yàn)閤lr)4/(22lrq電偶極子中垂線(xiàn)上任一點(diǎn)的電場(chǎng)電偶極子中垂線(xiàn)上任一點(diǎn)的電場(chǎng) EE041EE2cos)4/(412220lrq2/122)4/(2/lrlP+qq
6、2/ l2/ lEEE用矢量形式表示為用矢量形式表示為若若 rl223/2014(/4)pErl3041rpE223 / 2014(/ 4)qlrl結(jié)論:結(jié)論:電偶極子中垂線(xiàn)上,距離中心較遠(yuǎn)處一點(diǎn)的電偶極子中垂線(xiàn)上,距離中心較遠(yuǎn)處一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),與電偶極子的電矩成正比,與該點(diǎn)離中心的場(chǎng)強(qiáng),與電偶極子的電矩成正比,與該點(diǎn)離中心的距離的三次方成反比,方向與電矩方向相反。距離的三次方成反比,方向與電矩方向相反。電荷面分布電荷面分布電荷體分布電荷體分布電荷線(xiàn)分布電荷線(xiàn)分布dSdVdqld3. .連續(xù)帶電體的電場(chǎng)連續(xù)帶電體的電場(chǎng)lqdd電荷元:電荷元:qdSqddVqddrP.Ed電荷元場(chǎng)強(qiáng)電荷元場(chǎng)強(qiáng)201
7、dd4rqEer對(duì)于電荷連續(xù)分布的帶電體,在空間一點(diǎn)對(duì)于電荷連續(xù)分布的帶電體,在空間一點(diǎn)P的場(chǎng)強(qiáng)為:的場(chǎng)強(qiáng)為:rerqE20d41rersE20d41rerVE20d41電荷體分布:電荷體分布:電荷面分布:電荷面分布:電荷線(xiàn)分布:電荷線(xiàn)分布:201dd4rqEEer求解連續(xù)分布電荷的電場(chǎng)的一般步驟求解連續(xù)分布電荷的電場(chǎng)的一般步驟: 依幾何體形狀和帶電特征任取電荷元依幾何體形狀和帶電特征任取電荷元d dq; 寫(xiě)出電荷元寫(xiě)出電荷元d dq的電場(chǎng)表達(dá)式的電場(chǎng)表達(dá)式dE; 寫(xiě)出寫(xiě)出d dE E在具體坐標(biāo)系中的分量式,并對(duì)這些分量在具體坐標(biāo)系中的分量式,并對(duì)這些分量式作積分;式作積分;將分量結(jié)果合成,得
8、到所求點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。將分量結(jié)果合成,得到所求點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。 解:解:建立直角坐標(biāo)系建立直角坐標(biāo)系 取線(xiàn)元取線(xiàn)元dx 帶電帶電xqdd20d41drxEcosd41d20rxExsind41d20rxEyxrExdcos4120 xrEydsin4120將將投影到坐標(biāo)軸投影到坐標(biāo)軸上上EdyaPx 1 1 2 2EddExdEyd dxr例題例題7-5 7-5 求距離均勻帶電細(xì)棒為求距離均勻帶電細(xì)棒為a 的的 P點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度。點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度。 設(shè)棒長(zhǎng)為設(shè)棒長(zhǎng)為L(zhǎng) , 帶電量帶電量q ,電荷線(xiàn)密度為,電荷線(xiàn)密度為 =q/L。 積分變量代換積分變量代換dcscd2ax 代入積分表達(dá)式代入積分表達(dá)式dc
9、sccsccos4222021aaEx21dcos40a)sin(sin4120a同理可算出同理可算出)cos(cos4210aEysin/ar ,cotax,yaPx 1 1 2 2EddExdEyd dxr當(dāng)直線(xiàn)長(zhǎng)度當(dāng)直線(xiàn)長(zhǎng)度無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線(xiàn)的場(chǎng)強(qiáng):無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線(xiàn)的場(chǎng)強(qiáng):極限情況,由極限情況,由)cos(cos4210aEy)sin(sin4120aEx0 xEaaEy00224aEEy02L012PxRrxzyEd解:解: 例題例題7-6 求一均勻帶電圓環(huán)軸線(xiàn)上任一點(diǎn)求一均勻帶電圓環(huán)軸線(xiàn)上任一點(diǎn)x處的電場(chǎng)。處的電場(chǎng)。qdiEEdd/kEjEEzydddlRqlqd2dd20dd4q
10、Er所以,由對(duì)稱(chēng)性所以,由對(duì)稱(chēng)性當(dāng)當(dāng)dq 位置發(fā)生變化時(shí),它所激發(fā)的電場(chǎng)位置發(fā)生變化時(shí),它所激發(fā)的電場(chǎng)矢量構(gòu)成了一個(gè)圓錐面。矢量構(gòu)成了一個(gè)圓錐面。dEqdRzxydE0zyEE204cosrq204/rrqx由對(duì)稱(chēng)性由對(duì)稱(chēng)性20d41drqE0zyEEcosdEEExqrd4cos20304rqx2/3220)(4xRqxxxPRrzyqdEd即在圓環(huán)的中心,即在圓環(huán)的中心,E=02/3220)(4xRqxE由由當(dāng)當(dāng)0 x當(dāng)當(dāng)x時(shí)時(shí) 即即P點(diǎn)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),點(diǎn)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),204xqE與環(huán)上電荷全部集中在環(huán)中心處一個(gè)點(diǎn)電荷所激與環(huán)上電荷全部集中在環(huán)中心處一個(gè)點(diǎn)電荷所激發(fā)的電場(chǎng)相同。發(fā)的電場(chǎng)相同。32
11、322xxR討論:討論:Rrdr例題例題7-7 求均勻帶電圓盤(pán)軸線(xiàn)上任一點(diǎn)的電場(chǎng)。求均勻帶電圓盤(pán)軸線(xiàn)上任一點(diǎn)的電場(chǎng)。解:解:由例題由例題7-67-6均勻帶電圓環(huán)軸線(xiàn)上一點(diǎn)的電場(chǎng)均勻帶電圓環(huán)軸線(xiàn)上一點(diǎn)的電場(chǎng)2/3220)(4xRxqE2/3220)(4ddxrqxE2/3220)(4d2xrrrx2/1220)(12xRxxPEd3 20220dd2Rxr rEErx無(wú)限大均勻帶電平面的場(chǎng)強(qiáng)為無(wú)限大均勻帶電平面的場(chǎng)強(qiáng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)2/1220)(12xRxE02E2)(211xR204xq可視為可視為點(diǎn)電荷的電場(chǎng)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)2/122)1 (xR2. . 當(dāng)當(dāng)Rx討論:討論:為形象描述電場(chǎng)分
12、布情況為形象描述電場(chǎng)分布情況,用一些假想的有方向用一些假想的有方向的曲線(xiàn)的曲線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)代表場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。電場(chǎng)線(xiàn)代表場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。規(guī)定規(guī)定 :電場(chǎng)線(xiàn):電場(chǎng)線(xiàn):BA曲線(xiàn)上任一點(diǎn)的切線(xiàn)方向代表該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向曲線(xiàn)上任一點(diǎn)的切線(xiàn)方向代表該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向; ;垂直通過(guò)某點(diǎn)單位面積上的電場(chǎng)線(xiàn)數(shù)目代表該點(diǎn)的垂直通過(guò)某點(diǎn)單位面積上的電場(chǎng)線(xiàn)數(shù)目代表該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小。場(chǎng)強(qiáng)的大小。dS1.起于正電荷(或無(wú)限遠(yuǎn)處),終于負(fù)電荷(或無(wú)起于正電荷(或無(wú)限遠(yuǎn)處),終于負(fù)電荷(或無(wú)限遠(yuǎn)處),無(wú)電荷處不中斷。限遠(yuǎn)處),無(wú)電荷處不中斷。由上面幾種電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布可以看出:由上面幾種電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布可以看出:2.電場(chǎng)線(xiàn)不能形
13、成閉合曲線(xiàn)。電場(chǎng)線(xiàn)不能形成閉合曲線(xiàn)。3.任何兩條電場(chǎng)線(xiàn)不會(huì)相交。任何兩條電場(chǎng)線(xiàn)不會(huì)相交。S1.1.電場(chǎng)強(qiáng)度通量定義電場(chǎng)強(qiáng)度通量定義電場(chǎng)中通過(guò)某一曲面(平面)的電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)稱(chēng)電場(chǎng)中通過(guò)某一曲面(平面)的電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)稱(chēng)通過(guò)該曲面(平面)的通過(guò)該曲面(平面)的電場(chǎng)強(qiáng)度通量電場(chǎng)強(qiáng)度通量。2.2.電場(chǎng)強(qiáng)度通量電場(chǎng)強(qiáng)度通量單位:?jiǎn)挝唬篘m2/C3.3.均勻電場(chǎng)中垂直通過(guò)平面均勻電場(chǎng)中垂直通過(guò)平面S的電場(chǎng)強(qiáng)度通量的電場(chǎng)強(qiáng)度通量ESES4.4.均勻電場(chǎng)中斜通過(guò)平面均勻電場(chǎng)中斜通過(guò)平面S的電場(chǎng)強(qiáng)度通量的電場(chǎng)強(qiáng)度通量: :5.5.非均勻電場(chǎng)通過(guò)曲面非均勻電場(chǎng)通過(guò)曲面S 的電場(chǎng)強(qiáng)度通量的電場(chǎng)強(qiáng)度通量: :SSSEEco
14、sSEneSESESSEddcosneSdE6.6.面元法向規(guī)定面元法向規(guī)定: :非封閉曲面面法向正向可任意取非封閉曲面面法向正向可任意取封閉曲面指外法向。封閉曲面指外法向。電通量是標(biāo)量,但有正負(fù)。電通量是標(biāo)量,但有正負(fù)。當(dāng)電場(chǎng)線(xiàn)從曲面內(nèi)向外穿出是正值。當(dāng)電場(chǎng)線(xiàn)從曲面內(nèi)向外穿出是正值。當(dāng)當(dāng)電場(chǎng)線(xiàn)從曲面外向內(nèi)穿入電場(chǎng)線(xiàn)從曲面外向內(nèi)穿入是負(fù)值。是負(fù)值。注意:注意:12nene7.7.非均勻電場(chǎng)通過(guò)封閉曲面非均勻電場(chǎng)通過(guò)封閉曲面S的電場(chǎng)強(qiáng)度通量的電場(chǎng)強(qiáng)度通量: :注意注意: :通過(guò)封閉曲面通過(guò)封閉曲面S的電通量等于凈穿出該封閉的電通量等于凈穿出該封閉曲面的電場(chǎng)線(xiàn)總條數(shù)。曲面的電場(chǎng)線(xiàn)總條數(shù)。SESESSEddcosSESEEddcosd12nene 選擇進(jìn)入下一節(jié)選擇進(jìn)入下一節(jié)7-0 教學(xué)基本要求教學(xué)基本要求7-1 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 工人技能證書(shū)管理辦法
- 藥品研發(fā)倉(cāng)儲(chǔ)管理辦法
- 往來(lái)資金掛賬管理辦法
- 西藏遺留帳篷管理辦法
- 省級(jí)國(guó)庫(kù)支付管理辦法
- 以生活為基:當(dāng)代大學(xué)生道德情感教育的困境與突破
- 2025年法律職業(yè)資格考試客觀題試卷一:法律職業(yè)資格考試備考方法分享
- 2025年德語(yǔ)TestDaF閱讀真題試卷(秋季版)
- 以生為本:高中化學(xué)必修模塊單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐探究
- 2025年西班牙語(yǔ)DELE考試真題卷-西班牙語(yǔ)基礎(chǔ)語(yǔ)法、詞匯與聽(tīng)力理解試題
- 湖南省長(zhǎng)沙市望城區(qū)2020-2021學(xué)年八年級(jí)下學(xué)期期末考試歷史試卷
- 煙葉烘烤調(diào)制理論考試試題
- DB23-T 3336-2022懸掛式單軌交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-(高清最新)
- 服刑人員心理健康教育課件
- 湖南省長(zhǎng)郡中學(xué)“澄池”杯數(shù)學(xué)競(jìng)賽初賽試題(掃描版含答案)
- DB32-T 2665-2014機(jī)動(dòng)車(chē)維修費(fèi)用結(jié)算規(guī)范-(高清現(xiàn)行)
- 外協(xié)(外委)單位作業(yè)安全管理制度(附安全告知書(shū))
- 消防系統(tǒng)施工總進(jìn)度計(jì)劃
- 【專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練】初二數(shù)學(xué)-全等三角形的綜合應(yīng)用
- 2022年廣東省中山市紀(jì)念中學(xué)三鑫雙語(yǔ)學(xué)校小升初數(shù)學(xué)試卷
- (完整版)《市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)學(xué)》說(shuō)課課件
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論