電場強度-場強疊加原理-大學(xué)物理課件

第二講電場強度場強疊加原理第二講+++++++++++Bq0q0q0CA※電場強度描述電場中各點電場的強弱和方向的物理量1.試探(驗)電荷q0靜電場的最基本特征:

對引入電場中的其他電荷產(chǎn)生作用力．試探電荷：電量充分地小,線度足夠地小,帶正電。2/18+++++++++++Bq0q0q0CA※電場強度描述++++++++++q02.電場強度矢量試驗表明：對于給定的場點，比值與試探電荷無關(guān)電場強度定義：描述場中各點電場的強弱和方向的物理量電場中某點的電場強度:大小等于單位電荷在該點受力的大小,

方向為正電荷在該點受力的方向2q03/18++++++++++q02.電場強度矢量試驗表明：對于給定※

電場強度的計算(1)點電荷q的場強qq04/18※電場強度的計算(1)點電荷q的場強qq04/18+q+qq05/18+q+qq05/18-q-qq06/18-q-qq06/18(2)點電荷系的場強(場強疊加原理)q2r2qiriq3r3qnrnr1q1q07/18(2)點電荷系的場強(場強疊加原理)q2r2qiriq3r(3)連續(xù)分布電荷的場強(電場強度)pdV※場強疊加原理任意帶電體的場強微積分思想8/18(3)連續(xù)分布電荷的場強(電場強度)pdV※場強疊加原理面分布電荷面密度線分布電荷線密度電荷體密度體分布電荷密度9/18面分布電荷面密度線分布電荷線密度電荷體密度體分布電荷密度9例1:

設(shè)有一均勻帶電直線段，長度為L，總電荷量為q，(如圖所示)求其延長線上一點P

的電場強度．Pd解PdX0dxx

建坐標(biāo)系如圖所示,在坐標(biāo)為x

處取一線元dx,視為點電荷,電量為:d+Ld微積分思想10/18例1:設(shè)有一均勻帶電直線段，長度為L，總電荷量為q，(如圖1)

q

>0q

<0

沿x正方向沿x負(fù)方向

當(dāng)d>>

L

時，PxPx２)

可以大致檢查此題結(jié)果是否正確dL

討論11/181)q>0q<0沿x正方向沿x負(fù)方向

例2.求均勻帶電圓環(huán)軸線上的場強解：在圓環(huán)上任取電荷元由對稱性分析知垂直x軸的場強為0微積分思想12/18例2.求均勻帶電圓環(huán)解：由對稱性分析知垂直x軸的場強為>>若點電荷13/18>>若點電荷13/18求總電量Q,半徑R

的均勻帶電圓盤軸線上的場強。當(dāng)R>>x

無限大帶電平面場強

例3.drxx

p解：平面視為許多同心圓環(huán)組成微積分思想14/18求總電量Q,半徑R的均勻帶電圓盤軸線上的場強。當(dāng)R>aPxyO它在空間一點P產(chǎn)生的電場強度。（P點到桿的垂直距離為a）解dqr由圖上的幾何關(guān)系

21長為L的均勻帶電直桿，電荷線密度為求例4.微積分思想15/18aPxyO它在空間一點P產(chǎn)生的電場強度。解dqr由圖上無限長直導(dǎo)線討論：aPxyOdqr2116/18無限長直導(dǎo)線討論：aPxyOdqr2116/18桿對圓環(huán)的作用力qL解R已知圓環(huán)帶電量為q

，桿的電荷線密度為

，長為L

求:例5微積分思想ENDOx桿對圓環(huán)的作用力qL解R已知圓環(huán)帶電量為q，桿的電荷線密度同學(xué)們再見！同學(xué)們再見！第二講電場強度場強疊加原理第二講+++++++++++Bq0q0q0CA※電場強度描述電場中各點電場的強弱和方向的物理量1.試探(驗)電荷q0靜電場的最基本特征:

對引入電場中的其他電荷產(chǎn)生作用力．試探電荷：電量充分地小,線度足夠地小,帶正電。20/18+++++++++++Bq0q0q0CA※電場強度描述++++++++++q02.電場強度矢量試驗表明：對于給定的場點，比值與試探電荷無關(guān)電場強度定義：描述場中各點電場的強弱和方向的物理量電場中某點的電場強度:大小等于單位電荷在該點受力的大小,

方向為正電荷在該點受力的方向2q021/18++++++++++q02.電場強度矢量試驗表明：對于給定※

電場強度的計算(1)點電荷q的場強qq022/18※電場強度的計算(1)點電荷q的場強qq04/18+q+qq023/18+q+qq05/18-q-qq024/18-q-qq06/18(2)點電荷系的場強(場強疊加原理)q2r2qiriq3r3qnrnr1q1q025/18(2)點電荷系的場強(場強疊加原理)q2r2qiriq3r(3)連續(xù)分布電荷的場強(電場強度)pdV※場強疊加原理任意帶電體的場強微積分思想26/18(3)連續(xù)分布電荷的場強(電場強度)pdV※場強疊加原理面分布電荷面密度線分布電荷線密度電荷體密度體分布電荷密度27/18面分布電荷面密度線分布電荷線密度電荷體密度體分布電荷密度9例1:

設(shè)有一均勻帶電直線段，長度為L，總電荷量為q，(如圖所示)求其延長線上一點P

的電場強度．Pd解PdX0dxx

建坐標(biāo)系如圖所示,在坐標(biāo)為x

處取一線元dx,視為點電荷,電量為:d+Ld微積分思想28/18例1:設(shè)有一均勻帶電直線段，長度為L，總電荷量為q，(如圖1)

q

>0q

<0

沿x正方向沿x負(fù)方向

當(dāng)d>>

L

時，PxPx２)

可以大致檢查此題結(jié)果是否正確dL

討論29/181)q>0q<0沿x正方向沿x負(fù)方向

例2.求均勻帶電圓環(huán)軸線上的場強解：在圓環(huán)上任取電荷元由對稱性分析知垂直x軸的場強為0微積分思想30/18例2.求均勻帶電圓環(huán)解：由對稱性分析知垂直x軸的場強為>>若點電荷31/18>>若點電荷13/18求總電量Q,半徑R

的均勻帶電圓盤軸線上的場強。當(dāng)R>>x

無限大帶電平面場強

例3.drxx

p解：平面視為許多同心圓環(huán)組成微積分思想32/18求總電量Q,半徑R的均勻帶電圓盤軸線上的場強。當(dāng)R>aPxyO它在空間一點P產(chǎn)生的電場強度。（P點到桿的垂直距離為a）解dqr由圖上的幾何關(guān)系

21長為L的均勻帶電直桿，電荷線密度為求例4.微積分思想33/18aPxyO它在空間一點P產(chǎn)生的電場強度。解dqr由圖上無限長直導(dǎo)線討論：