物理竞赛电磁学(2)-2012年.ppt

1、，物理竞赛学第2讲，11，现有质量半径为A的均匀电荷圆薄圆盘，其面电荷密度是求圆盘边缘的电势大小。、(将“无限全局”设置为0)解决：围绕磁盘边，将R设置为半径，将dr设置为宽度，然后创建弧形。一，电荷系的静电能量，一。定义，状态A的静电能量是什么？定义：将系统无限分裂到与状态A徐璐无限远的状态的静电场力的球称为状态A中的静电能量。简称静电能量。相互作用能量，2 .点电荷之间的相互作用能量，例如两个点电荷系统，外力不起作用，第二步做与路径无关的表达式等工作，为了便于推广，也可以先移动。3.连续电荷体的静电能量W(自能量)将电荷无限分割，分散到很远的地方，多个电荷体：总静电能量：，静电平衡条件，静

2、电平衡中的导体是等电位体，导体表面是等电位，固体带电导体，静电平衡导体的电荷分布，固体导体：内部没有正电荷，电荷只能分布在导体表面。空腔导体：空腔内没有电的情况下，电荷只能分布在外部表面，空腔内有电的情况下，空腔内表面的纯电荷总是与空腔内电所具有的电量相同的量，剩余电荷按照电荷的常数规律分布在外部表面。证明：无论孔内是否有导体，导体内的高斯面S包围整个空腔，例如，Sq=0；平面圆柱高斯面可由高斯定理证明。静电平衡的导体表面上的点的面电荷密度与该点旁边的场强度的大小成正比。1，金属空腔导体内部没有电，导体孔内部表面没有电荷。空腔内部的电场强度处处为零，空腔内部和导体的各点都是等电线。这些结论不受

3、外部带电体的影响。在静电平衡下导体空腔的性质，2，金属空腔导体内部有电，B空腔内部表面有感应电荷。内部表面的总功率等于空腔内充填体的电量，符号相反。c空腔外部表面的感应电荷的电和内部表面的电量的总和必须遵守电荷守恒定律。D钢内电场强度不为零，腔内不是等电位体，A导体部分是等电位体。例如：绝缘导体球未充电，在球体中心R处放置一些电荷Q、金属球半径R，以检测：(1)金属球上的电荷，求出球体中心发生的电场强度和当前导体球的电势。(2)金属球接地后，球的正电荷是什么？(？导体是等势体，求向心O的电势就行了。O，解决方案：(1)如图所示，因此，导体球表面的电荷分布发生变化，直到导体球内每个点的场强为零，

4、达到静电平衡。此时，P点附近导体球表面的面电荷密度为：因此，可以看出导体表面的一些电荷表面密度和附近场强之间的关系形式不受外界影响，但外界条件会影响导体表面各点的电荷密度，从而间接影响其附近的场强。也就是说，无论导体本身有多少电，附近是否有影响电荷分布的其他导体充电体，只要处于静电平衡状态，所有电荷叠加后的合流。3，恒定电流，记忆，1。欧姆定律的微分形式，例如，两个面是导电率很大的导体，中间两层是导电率分别加在一起的均匀导电介质，厚度分别为D1和D2，导体的横截面为S，流动的电流为I。寻找：(1)双层导电介质的场强；(2)各层导电介质两端的电位差。解释：(1)欧姆定律的微分形式，(2)根据电势

5、的定义，2 .假定具有电动势的电路、(1)闭合电路欧姆定律、(2)包含源电路的欧姆定律、(1)电流方向(如果实际电流方向已知，则不再需要假设)，并且选定电路沿正向移动。(2)对于电阻，电气降IR符号约定为：电流方向与行走正方向相同，取正数，取负数反向。(3)对于电源，电动势符号惯例如下：正向和传动力方向为负向(在同一方向)，正向(在反向方向)为正。(4)需要电流时，可以根据列出的方程解电流I。I0表示电流的实际方向与设定的方向相同。I0表示电流的实际方向与设定的方向相反。说明：3。复杂的回路是串行和并行回路的法则，在无法获得整个回路电阻的情况下，成为复杂的回路。解决复杂电路的一般方法是基尔霍夫

6、方程：1。基尔霍夫的第一个方程(节点电流方程)，2。基尔霍夫第二定律(电路电压方程)，电路网络结构的基本概念1。分支：电路的每个双级元件称为分支。节点：三个或更多分支的连接点称为节点。3.网格孔：回路中每个分支组成的非重复分支的回路是网格孔。4.电路：由电路的分支组成的封闭和电路称为电路。右侧回路的示例包括支管、节点、网格和回路。应用基尔霍夫定律原则上可以解决任何复杂的电路，但如果电路中有更多的电路，求解方程就不容易了。介绍解决复杂电路的一般方法对称性简化。(David aser，Northern Exposure(TV)，)如果在复杂的电路中能找到完全对称的点(两端用对称轴连接)，那么在这个电路的两端添加电压时，这一点的电势必须相同。也就是说，使用导体连接这些点，导线也不会有电流。这样就不会改变原来电路的所有情况。解决方法：相应的A，B 2点是网络的对角线，利用对角线双面电路的对称性将电路“折叠”到边缘(像折