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静电场的环路定理

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1.

静电场力的功q1.1点电荷电场中

试验电荷q0从a点经任意路径到达b点。q0在路径上任一点附近取元位移rr+drdrra静电场的环路定理1.2任意带电体系的电场中

将带电体系分割为许多电荷元,根据电场的叠加性电场力对试验电荷q0做功为总功也与路径无关。结论:

试验电荷在任意给定的静电场中移动时,电场力对q0做的功仅与试验电荷的电量及路径的起点和终点位置有关,而与具体路径无关。这是静电场的一个重要性质,叫有势性(有位性),具有有势性的场叫做势场(位场)。(静电场,重力场等)

静电场是保守场,静电场力是保守力。1.3静电场的环路定理(Circuitaltheoremofelectrostaticfield)

试验电荷q0在静电场中沿任意闭合路径L运动一周时,电场力对q0做的功安培环路积分(环流)

在闭合路径L上任取两点P1、P2,将L分成L1、L2两段,P2P1L2L1(L2)(L1)(L1)(L2)电场力做功与路径无关,故即

静电场的环路定理

在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分(称为场强的环流)恒为零。若一矢量场的任意环路积分始终为0,则称该矢量场为无旋场。静电场两个基本性质:高斯定理:有源场环路定理:无旋场静电力的功,等于静电势能的减少。2.电势(Electricpotential)由环路定理知,静电场是保守场。保守场必有相应的势能,对静电场则为电势能。2.1电势能高压发生器静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加。通常选电荷在无穷远的静电势能为0,则:电势能和重力势能一样,是一个相对量,先要规定电势能为0的参考点。(1)电势能应属于q0

和产生电场的源电荷系统共有。说明(3)选势能零点原则:(2)电荷在某点电势能的值与零点选取有关,而两点的差值与零点选取无关•实际应用中取大地、仪器外壳等为势能零点。•当(源)电荷分布在有限范围内时,势能零点一般选在无穷远处。•无限大带电体,势能零点一般选在有限远处一点。

某点电势能Ea与q0之比,定义为该点的电势2.2电势2.3电势差(电压)

数值上等于单位电荷从该点移到参考点电场力所做的功。注意电势零点的选取是任意的。

电场中两点电势之差沿着

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