第1章 靜止電荷的電場.ppt

1、第一章，真空靜電場，庫侖定律，電場強度，高斯定理，電勢，研究范圍：宏觀電磁定律。庫侖電荷定律，基本電荷：電量的最小單位(電子攜帶的電量)，任何物體所帶的Q量只能是基本電荷的整數(shù)倍?？梢院喕癁辄c電荷：的條件，點電荷：形狀和大小可以忽略的帶電粒子或帶電體。庫侖定律，電場，電場強度，測試電荷的要求：足夠小的電荷量和足夠小的幾何尺寸。電場強度，電場強度的疊加原理，場點和源點，點電荷的電場，電場強度的計算，點電荷系統(tǒng)的電場，電偶極矩，電偶極子的電場，電偶極子在電場中施加的力，表面電荷，體電荷，連續(xù)帶電體5。選擇積分變量，無限長均勻帶電直線的場強：例3求任意點x、例3求任意點x，例4求均勻帶電圓盤軸上任意

2、點的電場。線(e):在電場中畫一組曲線，與曲線上的每個點相切。為了定量描述電場，電場線的繪制方法規(guī)定如下：在電場中的任意一點，穿過垂直于電場強度E的單位面積的電場線的數(shù)量等于該點的電場強度值。一對電荷相等和不同的電場線，以及帶電平行板電容器的電場線。例5有一個表面電荷密度為0、波紋圓半徑為的波紋直而均勻的帶電薄板。試著找出軸中間點p處的電場強度。例6有一個寬度為A的直的均勻帶電的薄板，沿長度方向每單位長度的電荷為L，試著求出距板邊緣距離為B的點P處的電場強度。例7有一個均勻帶電的半圓，半徑為A，電荷為Q。試著找出圓心處的電場強度。根據(jù)對稱性，例8有一個半徑為a的非均勻帶電半圓，電荷的線密度為l

3、=l 0cosq。試著找出：圓心點o的電場強度。=0，例9有一個圓柱體，其側(cè)面均勻帶電，電荷的面積密度為0，尺寸如圖所示。試著找出：圓柱體底部中心點o處的電場強度。在實施例10中，截頭圓錐體的側(cè)面均勻帶電，電荷表面密度為0，尺寸如圖所示。求圓錐頂部p點的電場強度。解決方案：例11有一個半徑為r的半球形表面，表面均勻帶電，電荷面密度為，尺寸如圖所示。求出球體中心點o處的電場強度。解決方案：1。電場強度通量，3高斯定理，這個定理是從點電荷的特殊情況導出的，并且討論了：反過來，上面公式的積分值是負的。上述公式中的q應理解為一個代數(shù)值。這個公式的意思是，穿過封閉曲面的電場線的數(shù)量等于平面上的電荷數(shù)量除

4、以真空中的介電常數(shù)。3。如果電荷在平面外，積分值為0。因為有幾條電場線進入平面，所以一定有相同數(shù)量的電場線從平面出來。4。如果閉合曲面不是球面，積分值保持不變。如果平面上有幾個電荷，積分值是：高斯定理：在靜電場，電場強度矢量通過任何閉合曲面的通量等于平面內(nèi)自由電荷的代數(shù)和除以真空介電常數(shù)。3。摘要：利用高斯定理求解靜電場的分布，電量分布的一般對稱性：均勻帶電體、球面(點電荷)、無限長的帶導線的圓柱面、無限平坦的平面，以及具有某種對稱性的對稱分布，球面對稱圓柱的對稱面是對稱的、1。均勻帶電球面的電場，電場強度分布曲線設q在垂直于平面的軸上的點a，并通過中心o，點a和中心o之間的距離為d，試著計算

5、通過這個平面的e通量。點a與平面的立體角為：通過圓形平面的電通量為：2。在圖中，電場強度的分量是Ex=bx1/2，Ey=Ez=0，公式的中心是b=800n/(c m1/2)，d=10cm。嘗試計算(1)通過立方體表面的總e通量；(2)立方體中的總電荷。=1.04 n m2/c，=9.210-12 c，已知為ex=bx 1/2，b=800n/(c m1/2)，Ey=Ez=0，d=10cm，求：(1)、(2) q，3，已知為：ex=by，ey=bx，Ez=0，b=800n/(c m1/2)，計算通過立方體表面e的總通量和立方體中的總電荷。解決方案：因為Ex和X沒有任何關系，它們通過左側(cè)和右側(cè)，因為

6、ey和Y沒有關系，它們通過上側(cè)和下側(cè)，所以通過立方體表面E的總通量為零。根據(jù)高斯定理，立方體中的總電荷為零。e的通量相等且不同，總通量為零。表面e的總通量為零。4。當中性氫原子處于基態(tài)時，根據(jù)密度(r )=c e -2r/ao，其電荷分布可視為點電荷E周圍的負電荷分布，其中ao為玻爾半直徑，等于0.52910-10m，C為常數(shù)，其值可由總負電荷值-E確定。(2)距原子核0處的電場強度。已知：(r )=c e -2r/ao，ao=0.52910-10m；(1)q，(2)E；解：電荷eq根據(jù)定律(r)分布，總負電荷為：(1)半徑為a0的球體中的凈電荷為：=0.71.60=3.601011伏/米5。電荷體積密度為0.52910-9 C/m3的正電荷均勻分布在半徑分別為10厘米和20厘米的兩個假想同心球體之間。計算了距球體中心5厘米、15厘米和50厘米處的電場強度。R=0.15cm厘米，r=0.50cm厘米，6。讓氣體放電在圓柱體中形成的等離子體的電荷分布用下面的公式表示，其中R是到圓柱體軸的距離，0是軸上的電荷密度，是常數(shù)。嘗試計算場強分布。解決方法：首先計算高斯平面上的