《静电场教学课件PPT3电势带电体在电场中所受的电场力教学课件PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《静电场教学课件PPT3电势带电体在电场中所受的电场力教学课件PPT（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、带电体在电场中所受的电场力带电体在电场中所受的电场力1、点电荷所受的电场力、点电荷所受的电场力点电荷在电场中所受的力大小等点电荷在电场中所受的力大小等于于qE，方向取决与电量的正负，方向取决与电量的正负2、带电体所受的电场力、带电体所受的电场力 迭加原理迭加原理电场力作功有何特点？电场力作功有何特点？3-1静电场的环路定理静电场的环路定理 电势电势上的元功上的元功其中其中则则一静电力作功的特点一静电力作功的特点、点电荷的电场中静电力作功的特点、点电荷的电场中静电力作功的特点点电荷系电场中静电力作功的特点点电荷系电场中静电力作功的特点静电力作功与路径无关，静电场力是保守力静电力作功与路径无关，静
2、电场力是保守力二、静电场的环路定理二、静电场的环路定理abcd即静电场力移动电荷沿任一闭和路径所作的功为零。即静电场力移动电荷沿任一闭和路径所作的功为零。静电场中电场强度静电场中电场强度的环流恒为零的环流恒为零 沿闭合路径沿闭合路径 abcda 一周静电场力所作的功一周静电场力所作的功定义：定义：静电场的环流静电场的环流静电场的环路定静电场的环路定理的物理意义：理的物理意义：静电场力是保守力，作功与路径无关静电场力是保守力，作功与路径无关三、电势三、电势存在一个由电场中各点位置决定的标量函数，此函存在一个由电场中各点位置决定的标量函数，此函数在任意两点处的差值等于两点间电场强度的积分数在任意两
3、点处的差值等于两点间电场强度的积分-势函数（电势）势函数（电势）如选如选则则一般地一般地1. 电势的定义电势的定义2. 电势电势“0”点的选择点的选择对对分布于有限区域的电荷分布于有限区域的电荷所产生的场，一般将零势点取在所产生的场，一般将零势点取在无穷远处无穷远处。对对无限区域的电荷无限区域的电荷所产生的场，零势点选取时一般根据求所产生的场，零势点选取时一般根据求解问题方便确定。解问题方便确定。实际应用中，一般选地球作零势点实际应用中，一般选地球作零势点3. 3. 点电荷电场的电势点电荷电场的电势如图如图 P点的场强为点的场强为 由电势定义得由电势定义得由电势定义得由电势定义得讨论讨论讨论讨
4、论 对称性：对称性： 大小：大小：大小：大小： q0 0 r ( (最小最小最小最小) )q0 0r ( (最大最大最大最大) )在以在以q为球心的同一球面上各点的电势相等为球心的同一球面上各点的电势相等 1 2根据电场叠加原理场中任一点的根据电场叠加原理场中任一点的3-2 电势叠加原理电势叠加原理若场源为若场源为的点电荷系的点电荷系场强场强电势电势各点电荷单独存在时在该点电势的代数和各点电荷单独存在时在该点电势的代数和3-3 电势的计算电势的计算方法一：定义法方法一：定义法应用条件：电场分布可以由高斯定理简单求出应用条件：电场分布可以由高斯定理简单求出方法二：叠加法方法二：叠加法基本思想：先
5、求出点电荷的电势，再由叠加原理基本思想：先求出点电荷的电势，再由叠加原理计算任意电场的电势。计算任意电场的电势。由电势叠加原理，由电势叠加原理，P 点的电势为点的电势为2.点电荷系的电势点电荷系的电势3.连续带电体的电势连续带电体的电势由电势叠加原理由电势叠加原理P P例、求电偶极子电场中远场任一点的电势例、求电偶极子电场中远场任一点的电势例、求电偶极子电场中远场任一点的电势例、求电偶极子电场中远场任一点的电势由叠加原理由叠加原理由叠加原理由叠加原理解解例例2计算无限长均匀带电细直线周围任一点的电势。已知：计算无限长均匀带电细直线周围任一点的电势。已知：电荷线密度为电荷线密度为。解：解： 先用
6、先用“高斯定理法高斯定理法”计算任一点计算任一点P 的场强：的场强：Pr注意：这里的电荷分布延伸至无限远，故不能注意：这里的电荷分布延伸至无限远，故不能取无限远处为零势点。取无限远处为零势点。可规定：距带电细直线为可规定：距带电细直线为r0处的电势为处的电势为0。r0如果取无限远处为零势点（令如果取无限远处为零势点（令r0），则），则电势的电势的值将发散。值将发散。例例3、 求均匀带电圆环求均匀带电圆环（R, q ) 轴线轴线上的电势分布上的电势分布 微元电势叠加法微元电势叠加法微元电势叠加法微元电势叠加法解解解解: :例例4、求均匀带电球面电场中电势的分布，已知、求均匀带电球面电场中电势的分
7、布，已知R，q解解解解: : 方法一方法一方法一方法一 叠加法叠加法叠加法叠加法 ( (微元法微元法微元法微元法) )任一圆环任一圆环由图由图由图由图 方法二方法二方法二方法二 定义法定义法定义法定义法由高斯定理求出场强分布由高斯定理求出场强分布由高斯定理求出场强分布由高斯定理求出场强分布由电势由电势由电势由电势的定义的定义的定义的定义PinPout均匀带电球面电场中电势的分布均匀带电球面电场中电势的分布ORrV例题例题5、求等量异号的同心带电球面的电势分布、求等量异号的同心带电球面的电势分布已知已知由高斯定理可以求得：由高斯定理可以求得：由高斯定理可以求得：由高斯定理可以求得：由电势定义由电势定义 解解解解: : 方法一方法一方法一方法一 定义法定义法定义法定义法P1先求内部任一点先求内部任一点P2再求中部任一点再求中部任一点最后求外部任一点最后求外部任一点P3 方法二方法二方法二方法二 叠加法叠加法叠加法叠加法ORrVORArVRBORArVRB作作 业业 P280 P2808.58.5，8.98.9，8.118.11
