08電場電場強(qiáng)度

1、一）電場電荷電荷電場電場近代物理證明：電場是一種物質(zhì)。它具有能量、 動量、質(zhì)量。場與實(shí)物粒子的不 同在于： 7-2 (Electric field、Intensity of Electric Field )1近代物理證明：電場是一種物質(zhì)。它具有能量、 動量、質(zhì)量。場與實(shí)物粒子的不 同在于：）場具有可入性；）場具有疊加性。物質(zhì)： 實(shí)物粒子（電子、中子、質(zhì)子.)及由實(shí)物粒子組成的物體;場;靜電場:相對觀察者靜止的電荷周圍所產(chǎn)生的 電場.電場中的電荷要受到電場力的作用;A電場力可移動電荷作功.B2二)電場強(qiáng)度+Qq0 +出發(fā)點(diǎn):從電場的電荷受力出發(fā)，引 入一描述電場的物理量。實(shí)驗(yàn)電荷的條件:A、 實(shí)

2、驗(yàn)電荷的電量q0足夠小;B、q0 的幾何尺寸足夠小.q02q03q0nq0F02F03F0nF0.定義：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為一個 矢量，其大小等于單位正電荷在 該點(diǎn)所受電場力的大小，方向 為實(shí)驗(yàn)正電荷在該點(diǎn)所受力。電場3定義：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為一個 矢量，其大小等于單位正荷在 該點(diǎn)所受電場力的大小，方向 為實(shí)驗(yàn)正電荷在該點(diǎn)所受力的方向。單位：強(qiáng)調(diào)幾點(diǎn)：1）是一個矢量2）電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度應(yīng)與實(shí)驗(yàn)電荷的 電量無關(guān)。3）利用定義可求實(shí)驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)所受 的力。為正值時，與 一致；為負(fù)值時，與 相反。+Q+-4+三）電場強(qiáng)度的計(jì)算與疊加原理1）點(diǎn)電荷 的場強(qiáng)Q+-Qa在a點(diǎn)引入實(shí)驗(yàn)電荷

3、受力由場強(qiáng)的定義：a或：5+1）點(diǎn)電荷 的場強(qiáng)Q+-Qaa或：討論： 僅決定于場源電荷Q及場點(diǎn)的位矢是描述電場的位置點(diǎn)函數(shù)。 Q0，與 方向一致；與 方向相反；Q0，與 成反比。.(1)6-+2）分立的點(diǎn)電荷的場強(qiáng)、場強(qiáng)疊加原理設(shè)有n個點(diǎn)電荷a受力：欲求a點(diǎn)的場強(qiáng)，引入實(shí)驗(yàn)電荷則有：.(2)(2)式稱為場強(qiáng)疊加原理.+7-+a.(2)場強(qiáng)疊加原理:點(diǎn)電荷電場中任一點(diǎn)場強(qiáng)等于各點(diǎn)電荷各自在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和.三)帶電體的場強(qiáng)+dq.(3)8三)帶電體的場強(qiáng)+dqa.(4)注意:1)(4)式中dq的形式要依具體 電荷分布而定;若電荷作線分布:+稱線電荷密度電荷均勻分布:電荷 非均勻分布:L9+

4、若電荷作面分布:稱面電荷密度電荷均勻分布:電荷 非均勻分布:若電荷作體分布:電荷均勻分布:電荷 非均勻分布:稱體電荷密度+QV2）（4）是矢量積分式，在坐標(biāo)系中要化為分量 積分。.(4)+10點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)：帶電體的場強(qiáng)：Q+a-Qa點(diǎn)電荷的場強(qiáng)：-+a+dq11已知：求：解：OXYr+-qq建立坐標(biāo)系OXY。A）求P點(diǎn)到q之間的距離分別為由疊加原理：例1）有一對帶等量異性電荷q的電偶極子，相距 。求兩電荷連線上一點(diǎn) 和中垂線上一點(diǎn) 的場強(qiáng)。（ 點(diǎn)到偶極子中點(diǎn)O的距離為 r。）r12解：A）求B)求P點(diǎn)到q的距離為OXYr+-qqr13B)求OXYr+-qqr14討論：當(dāng)時：15討論：當(dāng)時：+

5、-16+-電偶極矩在均勻電場中所受力矩。17或：.(4)回顧：.(2)場強(qiáng)疊加原理:點(diǎn)電荷電場中任一點(diǎn)場強(qiáng)等于各點(diǎn)電荷各自在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和.18例2設(shè)有一均勻帶電線，長為L?？値щ娏?Q，線 外一點(diǎn)P離開直線垂直距離為a，P點(diǎn)與帶電線 兩端之間的夾角分別為 1、 2，求P點(diǎn)的場 強(qiáng)。 +aPXYO已知：求：解：分割帶電體19+aPXYO統(tǒng)一變量：20統(tǒng)一變量：+aPXYO解：21+XYO解：aP22+XYO解：aP23+XYO解：aP討論：若24討論：若+25例3）如圖，電荷q均勻地分布在半徑為a的圓環(huán)上，求圓環(huán)中心軸線上任一點(diǎn)p的場強(qiáng)。P點(diǎn)離環(huán)心的距離為x。+YZXO已知：求：解：建

6、立坐標(biāo)系OXYZ分割帶電體，取，帶電26+YZXO垂直分量抵消了！27+YZXO討論：1）2）P+X可視為點(diǎn)電荷！28例4）求面電荷密度為 的，半徑為R的簿帶電圓盤中心軸線X處一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。已知：求：解：建立坐標(biāo)系OX分割成許多細(xì)圓環(huán)帶電R+XO細(xì)圓環(huán)的電場29R+XO細(xì)圓環(huán)的電場30R+XO31R+XO32討論：1）R2）啊！無窮大！R+XO333）分子分母同乘：相當(dāng)一點(diǎn)電荷。R+XO34推論：兩帶等量異性電荷，面電荷密度為的 的“”大平行板間的電場為一均勻場。+-XdXd-+-+證明：O35+-XdXd-+-+X-+d證畢！36例5：如圖所示，一無限大的帶電平板，電荷面密度為 ，但中間有一寬為a 的細(xì)長線。求X軸上一點(diǎn)P處的電場強(qiáng)度。 +OXPx解：37三）電力線（Electric line of force）用矢量一點(diǎn)一點(diǎn)表示場強(qiáng)的缺點(diǎn)：1）只能表示有限個點(diǎn)場強(qiáng)；2）場中箭頭零亂。1）線上每一點(diǎn)切向方向表示該點(diǎn)場強(qiáng)的方向；2）通過垂直于電力線單位面積的電力線數(shù)（電力線密度）應(yīng)等于該點(diǎn)的電場強(qiáng)度值。曰規(guī)定：38規(guī)定：1）線上每一點(diǎn)切向方向表示該點(diǎn)電場 強(qiáng)度的方向；2）通過垂直于電力線單位面積的電力 線數(shù)（電力線密度）應(yīng)等于該點(diǎn)的 電場強(qiáng)度值。39電力線有什么特點(diǎn)呢？40電力線特點(diǎn)：1