普物无极分子位移极化

电介质的极 无极分子的位移极有极分的取向电极化强

P电极化强度与极化电荷的关 电极化强度与总电场的关

P

Pe0

0的关r 1e

(1

E E E01e

0 真空中高斯定

EdS1q电介质中的高斯电位移矢求解介质中的问题

SDdSSDdS

0用介质中的高斯定理，求出电位移矢量求极化电

(1

0 例题3平板电容器极板之间有两层电介质的面积为S，两极板上自由电荷面

。求两层电介质内的电位移和电场强度；(2)电容器的电容(3)两层电介质表面的极化电荷面密

DdS DdS

D

1

高D2S 面

E2D1D2

SDSDdS

d2SDdS D

1作1作E1E2Dd2D1D2D E2

D1 1D

1 1电位移矢

D电容器两极板间的电U

E2d2

(1

d2)

q(d1 1

d21E2Dd20 一极板所带1E2Dd20电容器的

CU

d1d21

1

01

0

01

(1 2§7-10§7-10一.带电电容器具有能量的实验验1K2K→1，对C充1K2L- K→2，C对L放电(瞬间L闪亮-带电电容器的能＋将正电荷dq从负极板移到正极板＋力作的 dWUdqqUq

dW

qdqWWe2C2q212 21电容器极板荷电从0→q过程中，外力作的q W 0 由功能原理知，带电电容二电场的能对平板电二电场的能

CrC0

0rdWe

1CU2

12

0rS

(Ed)2电场的能

1E2(Sd2We1E2We1E2体能量密度单位体积的电场空间具有的电场能量wweWe1E2122WeVWeV体WewWeweV补充例题5球形电容器的内、外球面半径分RA及RB，两球面间充满电容率为

的均匀电介质，内、外球面各带有电荷+q及–q时电容器的总能量 E

4πr

r

we

1E2

q32π2rBrORA-取半径为r、厚drBrORA-2dV体4πr球壳内的电场能

qdWe

8πr22球形电容器的总能量2 q

RBdr 体AWe体A

r

8π( R2

Q(

RU12

Ed

(RR)

40R1电 C

40R1 R2 Q2(RR电场

W

AB 80R1ABCV带电电容器的能We

1CU2

12能量密

we

1E2

1DE2体总能体

We

电子和质子在磁场中的运动轨选择进入下一§8-0教学基本要 §8-1恒定电§8-2磁感应强§8-3毕奥-萨伐尔定§8-4稳恒磁场的高斯定理与安培环路定§8-5带电粒子在电场和磁场中的运§8-6磁场对载流导线的作§8-7磁场中的磁介§8-8有磁介质时的安培环路定理磁场强*§8-9铁磁磁的基本现磁天然磁铁（Fe3O4）或人造磁铁具有能吸引磁铁具有磁极：N极、S极，N极、S极同时磁极之间有相互作用力：磁力。同号磁极相地北极磁南磁体磁北

地南

异性磁极历战国时期（公元前300年）有“磁石”等记东汉时期王充：“司南”指南的记载描11世纪：指南NS司南由青铜盘与天然磁体NS磁 电磁电1820年：奥斯特发现电流对小磁针的作1820年：安培发现磁铁对载流导线或载流线磁铁对阴极射线的作用平行的载流导线之间的相互作磁磁 磁电 电永磁永磁电1822年：安培分子电流观点：认为一切磁现象的根源是运动的电荷（即电流）。N来．磁 电 电磁运动电运动磁运动电运动电磁感应强q的速度vz v Fq的速度

B FB

qvB f x

v与B的速度N指向垂直时 +B+vo ox

Eq磁感EqB方向为该点小磁针N磁感应强度的单位：特斯拉，符号T一些磁场的大小约3×10-10T内磁场分

地球磁场5×10-5T

场可大于2T三、磁感应线和磁通三、磁感应线和磁通IIIIII直电

圆电

螺线管电磁感应线的性与电流套方向与电流成右手螺旋关 规定⑴磁感应线上任意一点的切向代表该B的方向BBB⑵垂直通过某点单位面积上的磁感应线数目等于该点BB磁感应（3）磁感应线密集处磁场强；磁感应线稀疏处磁场弱磁通磁通量：穿过磁场中任一给定曲面的磁感应线总数对于曲面上的非均匀磁场，一般采用微元分割对所取微元，磁通量

BdSe eΦBdSΦBdSS单位： 洛仑兹电场

Fe洛仑兹力（实验规律）

qvF的大小为F如何定义磁如何定义磁场磁 磁电 电安培分子电流观点都是一个——电荷的运动。磁感应强度的大小：方向为该点小磁针N

Eq

qvBBF的大小为F8.2毕奥―萨伐尔定毕奥―萨伐尔定毕奥―萨伐尔定律应用举静电 静磁rP(rP(x',y',z')BdqB

毕奥—萨伐尔定 dE

r

d

Idl0 20

EE1r0r3r

rIdlB(x)

0 4 r毕奥―萨伐尔定 空中任一点 d大小与电流微元的Idl小成正比，与电流微元和由电流微元到点矢径的夹角弦成正比，与成反rE1q0rPrrE1q0rPrrBdB

Idl r0

107N

A2大小为B

r整个载流导线在真空中 强度于

处的总磁感应 dB

Idl r毕奥―萨伐尔定律应用举例1L直导线，导线中电流强度为，求近一点B2B2lor1AdB

0 rBBB

BIdl rl

r

sin2B

02Isin (cos1

cos2B0

cos

1212BB0I

2l lA22r1例2圆形电流的磁场．有一半径为R环，电流强度为求它轴线上任一点PRrdBRrdBoxPdB//dB

Idlr

0

r2

dB0由于圆形电流具有对称性，各垂直分量

r2相互抵消，所以总磁感强度B的大小为各个平行分量dB//的代数和为 B

dB

R

dB//cosR

IdlB

4r

dl

2r

特例：圆心处xB

0I3 2R32(R2x2)2 磁感应强度的大小 B

E方向为该点小磁针N极的指向

0

Idl r①取电流元②

dB

Idlr③分析几何关系，转化成一个未知量的关④积

无限 半无限B0

cos2

B0

B0I2R

B04RROIROIROI 例3如图所示，两根长直导线沿半径方向接到远处的电源相接，试求环中心o点处的磁感应BoBo2AB0dB

Idl r dB

0 4R2B1B2

0102

R2R2

0

R2Bo2AI2l2R2Bo2AIU s I2

B2IIO一根无限长直导线折成V形，顶角为，置于IB0

cos2

0（1）

0,2

2 2

B0

感应强设带电量为q，速度为v的运动试探电荷处于感应强当运动试探电荷以同一速率v沿不同方向通过磁场中某点P时，电荷所受磁力的大小是不同的，但磁力的方向却总是与电荷运动方向（）垂v在磁场中的P点处存在着一个特定的方向，在磁场中的P点处，电荷沿与上述特定方向垂直的方向运动时所受到的磁力最大(记为Fm)，一些磁