注冊結(jié)構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)電場與磁場講義

PAGEPAGE3頁第八章電工電子技術(shù)考題12題，重點(diǎn)在于理解電工基礎(chǔ)知識(shí)，能靈活進(jìn)行計(jì)算第一節(jié)電場與磁場一、電場與磁場(一)庫侖定律庫侖定律是關(guān)于兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷在真空或空氣中相互作用規(guī)律的實(shí)驗(yàn)定律,內(nèi)容如下:在真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力,方向沿兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線,同種電荷相斥,異種電荷相吸;大小正比于兩點(diǎn)電荷電量大小的乘積,反比于兩點(diǎn)電荷間距離的平方。該定律可用矢量公式表示為:F21=-Fl2＝r12(8-1-1)式中：F12一一點(diǎn)電荷2作用于點(diǎn)電荷1上的力(N);F21一一點(diǎn)電荷1作用于點(diǎn)電荷2上的力(N);r12一一點(diǎn)電荷1和2之間的距離(m);r12一一點(diǎn)電荷1指向點(diǎn)電荷2的距離矢量(m);q1q2一一點(diǎn)電荷1和2的電量(C),含正負(fù);ε0一一真空或空氣的介電常數(shù),大小為8.85×10-12C2/Nm2。(二)電場強(qiáng)度傳遞電力的中介物質(zhì)是電場。置于電場中某點(diǎn)的試驗(yàn)電荷q0將受到源電荷作用的電力F,定義該點(diǎn)電場強(qiáng)度(簡稱場強(qiáng))E=F/q0(N/C)(8-1-2)作為描寫電場的場量。E是矢量,可以疊加。若場源是電量為q(含正負(fù))的點(diǎn)電荷,由計(jì)算可知,在觀察點(diǎn)P的電場強(qiáng)度為E=(8-1-3)式中E一一點(diǎn)電荷q產(chǎn)生的電場強(qiáng)度(N/C);r一一點(diǎn)電荷q至觀察點(diǎn)P的距離(m);R一一點(diǎn)電荷q指向P的矢徑(m)。[例8-1-1]兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷+q和-q,間隔為l,求如圖8-1-1所示考察點(diǎn)P在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上時(shí),P點(diǎn)的電場強(qiáng)度。[解]正負(fù)電荷單獨(dú)在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)分別為方向如圖,故P點(diǎn)總場強(qiáng)大小為Ep=E+cosα+E－cosa＝2E+cosa(三)高斯定理高斯定理指出了電場強(qiáng)度的分布與場源之間的關(guān)系:靜電場對任意封閉曲面的電通量只決定于被包圍在該曲面內(nèi)部的電量,且等于被包圍在該曲面內(nèi)的電量代數(shù)和除以ε0,即式中E一一電場強(qiáng)度(N/C);dA一一面積元矢量,大小等于dA(A為封閉曲面),方向是dA的正法線方向(由內(nèi)指向外);ε0一一真空介電常數(shù);q一一封閉曲面內(nèi)電量代數(shù)和(C)?！纠?-1-2]用高斯定理計(jì)算場強(qiáng)。如圖8-1-2所示,無限長帶電直導(dǎo)線,電荷密度為η,求其電場?！窘狻咳稳∫豢疾禳c(diǎn)P,到導(dǎo)線距離為R過P作一封閉圓柱面