直观描述电场强度在空间分布的一组曲线曲线上某点的切线方课件

直观描述电场强度在空间分布的一组曲线.曲线上某点的切线方向为该处的场强方向;

EdSE五.电场线(E)线:通过垂直于场强方向单位面积的电场线数为该处

场强的大小.性质:起于正,终于负电荷,在自由空间连续(E=0奇异点除外);不闭合;不相交.直观描述电场强度在空间分布的一组曲线.EdSE五.电1点电荷的电场线正电荷负电荷+E点电荷的电场线正电荷负电荷+E2一对等量正点电荷的电场线++++E一对等量正点电荷的电场线++++E3一对等量异号电荷的电场线+E一对等量异号电荷的电场线+E4一对异号不等量点电荷的电场线q2q+E一对异号不等量点电荷的电场线q2q+E5带电平行板电容器的电场线+++++++++E带电平行板电容器的电场线+++++++++E6SESθESS一.电场强度通量E通量:垂直通过某面积的电场线数§

8-3

高斯定理dSθE以电场线的疏密程度表示空间某点E之大小.SESθESS一.电场强度通量E通量:§8-37注意：1.是标量,垂直通过曲面S的电场线条数.3.通过闭合曲面S

的E通量：2.电场线穿出曲面;电场线穿进曲面.dSθE注意：3.通过闭合曲面S的E通量：2.电场线穿出曲面;电8+rq从点电荷特例证明.1.设q>0,以q为圆心,作同心球面S,通过该闭合球面的电通量为:若q

<0,则dS二.高斯定理——通过闭合曲面的电场线=?Eq为闭合球面内包围电荷的代数值.+rq从点电荷特例证明.1.设q>0,以q为圆心,作同心球9q+q2.若q在闭合曲面外,则通过曲面的净电通量为零.3.对任意闭合曲面,由电场线连续——1,2,的结论仍成立.4.若闭合曲面内有若干个电荷,则应有:高斯定理是表征电磁场性质的基本规律之一,表明静电场是“有源场”.高斯定理q+q2.若q在闭合曲面外,则通过曲面的净电通量3.对任意10思考问题：1.为何处场强?由哪些电荷激发?2.若积分值为零,闭合面内一定没有电荷?3.定理给出静电场的场、源间什么关系?——有源场,“源头”“闾尾”——高斯定理是普适的.4.如何利用高斯定理得到空间电场分布?条件?空间电场分布具有特殊对称性思考问题：2.若积分值为零,闭合面内一定没有电荷?3.定11Er1.均匀带电球面的电场<（1）rR高斯面三.高斯定理的应用E=0得：R++++++++++++++++rq球面内部Er1.均匀带电球面的电场<（1）rR高斯面三.高斯定理的12（2）rR>R+++++++++++++++qr高斯面E4E=π2rq得：ε0RrE2r1Oπ24qR∝ε0=qε0E.dS=Eπ2r4sòò电场的空间分布图像?球面外部（2）rR>R+++++++++++++++qr高斯面E4E13（2）rR><（1）rRE2.均匀带电球体的电场.体电荷密度为ρEdS=Eπ2r4.sòòEπ2r4=ρπ3R43ε0ρ=Er3ε0ρE=R33r2ε03=ρπ3r4ε01Rε0Rε0Er高斯面r高斯面=点电荷场强?（2）rR><（1）rRE2.均匀带电球体的电场.体电荷密14均匀带电球体电场强度的空间分布REρEOrRρR3ε0运用高斯定理求场强步骤：1.分析源电荷分布激发空间场分布的对称性.2.过场点作具有相同对称性

的高斯面,求出电通量.3.根据高斯面S内的电量,利用高斯定理得到E的大小.4.确定

E的方向.均匀带电球体电场强度的空间分布REρEOrRρR3ε0运用高15E=ES+ES=0σ3.均匀带电

无限大平面的电场σE=2ε0=Sσε0E.dS=侧E.dS左底E.dS右底E.dS++sòòsòòsòòsòòS高斯面E结论:均匀电场E=ES+ES=0σ3.均匀带电σE=2ε0=Sσε0E.16Eσ3.均匀带电

无限大平面的电场σE=2ε0S高斯面E均匀电场E1E1E1E2E2E2Eσ3.均匀带电σE=2ε0S高斯面E均匀电场E1E1E1173.均匀带电

无限大平面的电场σE=2ε0d已知:无限大板电荷体密度为，厚度为d,求:电场场强分布板外：板内：SSdxxOEx3.均匀带电σE=2ε0d已知:无限大板电荷体密度为，18<（1）rR4.均匀带电无限长圆柱面单位长度带电量为.Er高斯面l0E=得：<（1）rR4.均匀带电无限长圆柱面Er高l0E=得：19（2）rR>E高斯面lr得：有限长均匀带电直线空间场点的场强可否“如法炮制”?（2）rR>E高lr得：有限长均匀带电直线空间20O1O2OxqLR求:杆对圆环的作用力思考题：均匀带电球体,电荷体密度,球心O1,内有一球形空腔,球心O2

,

,求证：腔内场强为均匀场,并：O1O2OxqLR求:杆对圆环的思考题：21

直观描述电场强度在空间分布的一组曲线.曲线上某点的切线方向为该处的场强方向;

EdSE五.电场线(E)线:通过垂直于场强方向单位面积的电场线数为该处

场强的大小.性质:起于正,终于负电荷,在自由空间连续(E=0奇异点除外);不闭合;不相交.直观描述电场强度在空间分布的一组曲线.EdSE五.电22点电荷的电场线正电荷负电荷+E点电荷的电场线正电荷负电荷+E23一对等量正点电荷的电场线++++E一对等量正点电荷的电场线++++E24一对等量异号电荷的电场线+E一对等量异号电荷的电场线+E25一对异号不等量点电荷的电场线q2q+E一对异号不等量点电荷的电场线q2q+E26带电平行板电容器的电场线+++++++++E带电平行板电容器的电场线+++++++++E27SESθESS一.电场强度通量E通量:垂直通过某面积的电场线数§

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高斯定理dSθE以电场线的疏密程度表示空间某点E之大小.SESθESS一.电场强度通量E通量:§8-328注意：1.是标量,垂直通过曲面S的电场线条数.3.通过闭合曲面S

的E通量：2.电场线穿出曲面;电场线穿进曲面.dSθE注意：3.通过闭合曲面S的E通量：2.电场线穿出曲面;电29+rq从点电荷特例证明.1.设q>0,以q为圆心,作同心球面S,通过该闭合球面的电通量为:若q

<0,则dS二.高斯定理——通过闭合曲面的电场线=?Eq为闭合球面内包围电荷的代数值.+rq从点电荷特例证明.1.设q>0,以q为圆心,作同心球30q+q2.若q在闭合曲面外,则通过曲面的净电通量为零.3.对任意闭合曲面,由电场线连续——1,2,的结论仍成立.4.若闭合曲面内有若干个电荷,则应有:高斯定理是表征电磁场性质的基本规律之一,表明静电场是“有源场”.高斯定理q+q2.若q在闭合曲面外,则通过曲面的净电通量3.对任意31思考问题：1.为何处场强?由哪些电荷激发?2.若积分值为零,闭合面内一定没有电荷?3.定理给出静电场的场、源间什么关系?——有源场,“源头”“闾尾”——高斯定理是普适的.4.如何利用高斯定理得到空间电场分布?条件?空间电场分布具有特殊对称性思考问题：2.若积分值为零,闭合面内一定没有电荷?3.定32Er1.均匀带电球面的电场<（1）rR高斯面三.高斯定理的应用E=0得：R++++++++++++++++rq球面内部Er1.均匀带电球面的电场<（1）rR高斯面三.高斯定理的33（2）rR>R+++++++++++++++qr高斯面E4E=π2rq得：ε0RrE2r1Oπ24qR∝ε0=qε0E.dS=Eπ2r4sòò电场的空间分布图像?球面外部（2）rR>R+++++++++++++++qr高斯面E4E34（2）rR><（1）rRE2.均匀带电球体的电场.体电荷密度为ρEdS=Eπ2r4.sòòEπ2r4=ρπ3R43ε0ρ=Er3ε0ρE=R33r2ε03=ρπ3r4ε01Rε0Rε0Er高斯面r高斯面=点电荷场强?（2）rR><（1）rRE2.均匀带电球体的电场.体电荷密35均匀带电球体电场强度的空间分布REρEOrRρR3ε0运用高斯定理求场强步骤：1.分析源电荷分布激发空间场分布的对称性.2.过场点作具有相同对称性

的高斯面,求出电通量.3.根据高斯面S内的电量,利用高斯定理得到E的大小.4.确定

E的方向.均匀带电球体电场强度的空间分布REρEOrRρR3ε0运用高36E=ES+ES=0σ3.均匀带电

无限大平面的电场σE=2ε0=Sσε0E.dS=侧E.dS左底E.dS右底E.dS++sòòsòòsòòsòòS高斯面E结论:均匀电场E=ES+ES=0σ3.均匀带电σE=2ε0=Sσε0E.37Eσ3.均匀带电

无限大平面的电场σE=2ε0S高斯面E均匀电场E1E1E1E2E2E2Eσ3.均匀带电σE=2ε0S高斯面E均匀电场E1E1E1383.均匀带电

无限大平面的电场σE=2ε0d已知:无限大板电荷体密度为，厚度为d,求:电场场强分布板外：板内：SSdxxOEx3.均匀带电σE=2ε0d已知:无限大板电荷体密度为，39<（1）rR4.均匀带电无限长圆柱面单位长度带电量为.Er高