真空中靜電場(chǎng)(高斯定理)

真空中靜電場(chǎng)(高斯定理)第一頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三1)電力線起始于正電荷、終止于負(fù)電荷，

在沒(méi)有電荷的地方不會(huì)中斷；2)兩條電場(chǎng)線不會(huì)相交；3)靜電場(chǎng)的電力線不會(huì)形成閉合曲線。2)靜電場(chǎng)電場(chǎng)線的性質(zhì)1)定義通過(guò)任一面的電力線條數(shù)靜電場(chǎng)為有源場(chǎng)2.電場(chǎng)通量第二頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三通過(guò)dS和dS面的電力線條數(shù)相同勻強(qiáng)電場(chǎng)2)場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)通量(1)

dS

場(chǎng)強(qiáng)(2)

dS與場(chǎng)強(qiáng)有夾角第三頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三(3)通過(guò)任意曲面的電通量討論正負(fù)1）

2）如紅箭頭所示，則

通過(guò)閉合面的電通量S第四頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三規(guī)定：外法向?yàn)檎齋電力線穿入穿入電力線=穿出電力線電力線穿出第五頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三在真空中的靜電場(chǎng)內(nèi)，任一閉合面的電通量等于這閉合面所包圍的電量的代數(shù)和除以0。7-3靜電場(chǎng)的高斯定理一、靜電場(chǎng)的高斯定理1.內(nèi)容第六頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三庫(kù)侖定律+疊加原理思路：1)場(chǎng)源電荷是點(diǎn)電荷

2.高斯定理的證明穿過(guò)S的電力線條數(shù)=點(diǎn)電荷的場(chǎng)一般電荷分布的場(chǎng)若q在S面外：第七頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三根據(jù)疊加原理可得2)任意源和面討論2.靜電場(chǎng)性質(zhì)的基本方程1.閉合面內(nèi)、外電荷的貢獻(xiàn)都有貢獻(xiàn)對(duì)對(duì)電通量的貢獻(xiàn)有差別3.源于庫(kù)侖定律高于庫(kù)侖定律有源場(chǎng)第八頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三二.高斯定理在解場(chǎng)方面的應(yīng)用利用高斯定理解較為方便球?qū)ΨQ軸對(duì)稱面對(duì)稱均勻帶電的球體球面(點(diǎn)電荷)無(wú)限長(zhǎng)柱體柱面帶電線無(wú)限大平板平面對(duì)Q分布具有某種對(duì)稱性的情況下常見(jiàn)的電量分布的對(duì)稱性：第九頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三高斯面選?。?）選規(guī)則閉合曲面2）面上：一部分面上：與有固定夾角為常量，且剩下的面上：或第十頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三例1均勻帶電球面

Q

R對(duì)稱性分析解:求：電場(chǎng)強(qiáng)度分布選取合適的高斯面(閉合面)電場(chǎng)方向、大小再根據(jù)高斯定理解方程第十一頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三討論如何理解面內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為0?第十二頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三例2均勻帶電的無(wú)限長(zhǎng)的直線線密度對(duì)稱性的分析取合適的高斯面計(jì)算電通量利用高斯定理解出第十三頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三例三.無(wú)限大均勻帶電平面的電場(chǎng)分布xx分析:無(wú)限大帶電面兩側(cè)電場(chǎng)分布對(duì)稱作高斯面如圖示:S1SS’第十四頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三由高斯定理:第十五頁(yè)，共十七頁(yè)，編輯于2023年，星期三例四.金屬導(dǎo)體靜電平衡時(shí),體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為0求證:體內(nèi)處處不帶電證明：在導(dǎo)體內(nèi)任取體積元由高斯定理體積元任取證畢第十六頁(yè)，共十七頁(yè)