《电场强通量高斯定理学习教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电场强通量高斯定理学习教案（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、会计学1电场电场(din chng)强通量高斯定理强通量高斯定理第一页，共33页。2二二 电场电场(din chng)(din chng)强度通量强度通量 垂直通过垂直通过(tnggu)(tnggu)电场中某个面的电场电场中某个面的电场线数线数1 定义定义(dngy)2 表述表述 匀强电场匀强电场 ， 垂直平面时垂直平面时.第1页/共32页第二页，共33页。3二二 电场电场(din chng)(din chng)强度通量强度通量 垂直通过垂直通过(tnggu)(tnggu)电场中某个面的电电场中某个面的电场线数场线数1 定义定义(dngy)2 表述表述 匀强电场匀强电场 ， 与平面夹角与平面夹
2、角 .第2页/共32页第三页，共33页。4 非匀强电场非匀强电场(din chng)，曲面，曲面S .第3页/共32页第四页，共33页。5 非均匀电场非均匀电场(din chng)，闭，闭合曲面合曲面S .“穿出穿出”“穿进穿进”第4页/共32页第五页，共33页。6 例例1 三棱柱体放置三棱柱体放置(fngzh)在如图所示的匀在如图所示的匀强电场中强电场中. 求通过此三棱柱体的电场强度通量求通过此三棱柱体的电场强度通量.解解S1S2第5页/共32页第六页，共33页。7S1S2第6页/共32页第七页，共33页。8 在点电荷在点电荷q的电场的电场(din chng)中，通过求中，通过求电场电场(d
3、in chng)强度通量导出强度通量导出.三三 高斯定理高斯定理1 高斯定理的导出高斯定理的导出高斯高斯定理定理库仑定律库仑定律电场强度叠加原理电场强度叠加原理第7页/共32页第八页，共33页。9高高斯斯高斯高斯(o s) (C.F.Gauss (o s) (C.F.Gauss 17771777 18551855） 德国数学家、天文学家和物德国数学家、天文学家和物理学家理学家(w l xu ji)(w l xu ji)，有，有“数学王子数学王子”美称，他与韦伯制成美称，他与韦伯制成了第一台有线电报机和建立了地了第一台有线电报机和建立了地磁观测台，高斯还创立了电磁量磁观测台，高斯还创立了电磁量的
4、绝对单位制的绝对单位制. .第8页/共32页第九页，共33页。10 点电荷位于球面点电荷位于球面(qimin)中心中心+第9页/共32页第十页，共33页。11 点电荷在闭合点电荷在闭合(b h)曲面内曲面内+第10页/共32页第十一页，共33页。12+ 点电荷在闭合点电荷在闭合(b h)(b h)曲面外曲面外第11页/共32页第十二页，共33页。13 点电荷系的电场点电荷系的电场(din (din chng)chng)第12页/共32页第十三页，共33页。14 在真空中静电场，穿过任一在真空中静电场，穿过任一闭合曲面闭合曲面的电场强度通量，等于该曲面所包围的所的电场强度通量，等于该曲面所包围的
5、所有电荷的代数和除以有电荷的代数和除以 .2 高斯定理高斯定理高斯高斯(o (o s)s)面面第13页/共32页第十四页，共33页。153 高斯定理的讨论高斯定理的讨论(toln)(1) (1) 高斯高斯(o s)(o s)面：闭合曲面面：闭合曲面. .(2) (2) 电场强度为所有电荷在高斯电场强度为所有电荷在高斯(o s)(o s)面上的总电场强度面上的总电场强度. .( (3) ) 电场强度通量：穿出为正，穿进为负电场强度通量：穿出为正，穿进为负. .( (4) ) 仅高斯面仅高斯面内内电荷对电场强度电荷对电场强度通量通量有贡献有贡献. .第14页/共32页第十五页，共33页。16四四
6、高斯定理应用高斯定理应用(yngyng)(yngyng)举例举例 用高斯定理求电场强度用高斯定理求电场强度(qingd)(qingd)的一般步骤的一般步骤为：为： 对称性分析；对称性分析； 根据根据(gnj)(gnj)对称性选择合适的高斯面；对称性选择合适的高斯面； 应用高斯定理计算应用高斯定理计算. .第15页/共32页第十六页，共33页。17Q 例例2 2 设有一半径为设有一半径为R , R , 均匀带电均匀带电Q Q 的球面的球面(qimin). (qimin). 求球面求球面(qimin)(qimin)内外任意点的电场内外任意点的电场强度强度. .对称性分析对称性分析(fnx)(fnx
7、)：球：球对称对称解解高斯面：闭合高斯面：闭合(b h)球面球面 ( (1) )R第16页/共32页第十七页，共33页。18 ( (2) )Q第17页/共32页第十八页，共33页。19 例例3 3 设有一无限设有一无限(wxin)(wxin)长均匀带电直长均匀带电直线，单位长度上的电荷，即电荷线密度为线，单位长度上的电荷，即电荷线密度为，求距，求距直线为直线为r r 处的电场强度处的电场强度. .解解+对称性分析对称性分析(fnx)(fnx)与高斯与高斯面的选取面的选取第18页/共32页第十九页，共33页。20 例例4 设有一无限大均匀设有一无限大均匀(jnyn)带电平面，带电平面，电荷面密度
8、为电荷面密度为 ，求距平面为，求距平面为r处某点的电场处某点的电场强度强度.解解对称性分析与对称性分析与高斯高斯(o s)(o s)面的选取面的选取第19页/共32页第二十页，共33页。21第20页/共32页第二十一页，共33页。22无限大带电平面的电场无限大带电平面的电场(din chng)叠加问题叠加问题第21页/共32页第二十二页，共33页。23 5 有一边长为有一边长为a的正方形平面的正方形平面(pngmin)，在，在其中垂线上距中心其中垂线上距中心O点点a/2处，有一电荷量为处，有一电荷量为q的正的正点电荷，如图，则通过该平面点电荷，如图，则通过该平面(pngmin)的电场的电场强度
9、通量为多少强度通量为多少?aoqa/2a第22页/共32页第二十三页，共33页。24aoqa/2a解解作边长为作边长为a的立方体，的立方体，q位于位于(wiy)立方立方体中央：体中央：(高斯面高斯面S)第23页/共32页第二十四页，共33页。25 6 一半径为一半径为R的无限长均匀带电圆柱体，的无限长均匀带电圆柱体，体电荷密度体电荷密度(md)为为 ，求圆柱体内距离轴线，求圆柱体内距离轴线为为r处的电场强度处的电场强度.r作高斯作高斯(o s)面如图面如图L解解第24页/共32页第二十五页，共33页。26 正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与
10、负点电荷的电场线 一对一对一对一对(y du)(y du)(y du)(y du)等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场线线线线 一对一对一对一对(y du)(y du)(y du)(y du)不等量异号点电荷的电场不等量异号点电荷的电场不等量异号点电荷的电场不等量异号点电荷的电场线线线线 带电带电带电带电(di din)(di din)(di din)(di din)平行板电容器的电平行板电容器的电平行板电容器的电平行板电容器的电场线场线场线场线 一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线典型电场
11、的电场线分布图形典型电场的电场线分布图形第25页/共32页第二十六页，共33页。27+正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线-第26页/共32页第二十七页，共33页。28一对一对一对一对(y du)(y du)(y du)(y du)等量正点电荷的电场线等量正点电荷的电场线等量正点电荷的电场线等量正点电荷的电场线+第27页/共32页第二十八页，共33页。29-+一对一对一对一对(y du)(y du)(y du)(y du)等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场线线线线第28页/共32页
12、第二十九页，共33页。30一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线-q2q第29页/共32页第三十页，共33页。31+ + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - 带电带电带电带电(di din)(di din)(di din)(di din)平行板电容器平行板电容器平行板电容器平行板电容器的电场线的电场线的电场线的电场线第30页/共32页第三十一页，共33页。32本章本章(bn (bn zhn)zhn)目录目录5-3 5-3 电场电场(din chng)(din ch
13、ng)强度强度5-4 5-4 电场电场(din chng)(din chng)强度通量强度通量 高高斯定理斯定理* *5-5 5-5 密立根测定电子电荷的实验密立根测定电子电荷的实验选择进入下一节：选择进入下一节：5-8 5-8 电场强度与电势梯度电场强度与电势梯度5-6 5-6 静电场的环路定理静电场的环路定理 电势能电势能5-7 5-7 电势电势第31页/共32页第三十二页，共33页。内容(nirng)总结会计学。第5页/共32页。在点电荷q的电场中，通过求电场强度通量导出.。德国数学家、天文学家和物理学家，有“数学王子”美称，他与韦伯制成了第一台有线电报机和建立了地磁观测台，高斯还创立了电磁量的绝对单位制.。(2) 电场强度为所有电荷在高斯面上的总电场强度.。(4) 仅高斯面内电荷对电场强度通量有贡献(gngxin).。例3 设有一无限长均匀带电直线，单位长度上的电荷，即电荷线密度为，求距。 正点电荷与负点电荷的电场线第三十三页，共33页。
