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1、第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 5 静电场的环路定理 电势能一 静电场力所作的功点电荷的电场结果: 仅与 的始末 位置有关,与路径无关.第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 5 静电场的环路定理 电势能任意电荷的电场(视为点电荷的组合)结论:静电场力作功与路径无关.二 静电场的环路定理静电场是保守场12第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 5 静电场的环路定理 电势能三 电势能静电场是保守场,静电场力是保守力.静电场力 所作的功就等于电荷电势能增量的负值.电势能的大小是相对的,电势能的差是绝对的.令试验电荷 在电场中某点的电势能,在数值上 就等于把它从该点移到零势能处静
2、电场力所作的功.第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势 静电场的环路定理 电场的电势(势函数):静电场的保守性意味着,对静 电场来说,存在着一个由电场 中各点位置决定的标量函数.一 电势此积分大小与 无关,仅与 A、B 位置有关.第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势A 点电势B 点电势( 为参考电势,值任选)此标量函数(电势)在 A、B 两点的数值之差等 于从A到B移动单位正电荷时静电场力所作的功.第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势令电势零点选择方法:有限带电体以无穷远为电势零 点,实际问题中常选择地球电势为零.电势差物理意义 把单位正试验
3、电荷从点 A 移到无穷远 时,静电场力所作的功. 第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势(将单位正电荷从 移到 电场力作的功.)电势差电势差是绝对的,与电势零点的选择无关;电势大小是相对的,与电势零点的选择有关.注意静电场力的功原子物理中能量单位单位:(V)伏特第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势二 点电荷的电势令第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势三 电势的叠加原理点电荷系电荷连续分布第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势求电势的方法 利用 若已知在积分路径上 的函数表达式,则(利用了点电荷电势 , 这一结果已选无限远处为电
4、势零点,即使 用此公式的前提条件为有限大带电体且选 无限远处为电势零点.)讨论第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势+例1 正电荷 均匀分布在半径为 的细圆环上. 求圆环轴线上距环心为 处点 的电势.第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势讨 论第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势(点电荷电势)均匀带电薄圆盘轴线上的电势第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势例2 “无限长”带电直导线的电势解令问:能否选 ?第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势例3 均匀带电球壳的电势.+ + + + +真空中,有一带电为 ,半径为 的带电球壳.试求(1)球壳外两点间的电势差;(2)球壳内两点间的电势差;解(1)第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势(3)令由可得或(2)+ + + + +求:(2)球壳内两点间的电势差;(3)球壳外任意点的电势;第九章 静电场物理学教程 (第二版)9 - 6 电 势(4)由可得或求:(4)球壳内任意点的电势.