電場(chǎng)強(qiáng)度通量高斯定理大學(xué)物理課件

1、第三講 電場(chǎng)強(qiáng)度通量 高斯定理 電場(chǎng)線(1) 切線方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度方向1 規(guī)定2 特點(diǎn)(1) 始于正電荷，止于負(fù)電荷，非閉合線.(2) 疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(2) 任何兩條電場(chǎng)線不相交.第三講 電場(chǎng)強(qiáng)度通量 高斯定理2/24+正點(diǎn)電荷與負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線-3/24一對(duì)等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線+-+一對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線5/24一對(duì)不等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線-q2q+ + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - -帶電平行板電容器的電場(chǎng)線7/24 電場(chǎng)強(qiáng)度通量 通過電場(chǎng)中某個(gè)面的電場(chǎng)線數(shù)目1 定義2 表述 勻強(qiáng)電場(chǎng) ， 垂直平面時(shí). 勻強(qiáng)電場(chǎng)

2、 ， 與平面法線夾角9/24 電場(chǎng)強(qiáng)度通量 通過電場(chǎng)中某個(gè)面的電場(chǎng)線數(shù)目1 定義2 表述 非勻強(qiáng)電場(chǎng)，曲面S .微積分思想 非均勻電場(chǎng)，閉合曲面S .“穿出”“穿進(jìn)”11/24 例1 三棱柱體放置在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中. 求通過此三棱柱體的電場(chǎng)強(qiáng)度通量.解S1S2S1S213/24 在真空中靜電場(chǎng)，穿過任一閉合曲面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量，等于該曲面所包圍的所有電荷的代數(shù)和除以 .1 高斯定理的表述高斯面 高斯定理高斯高斯 (C.F.Gauss 17771855） 德國(guó)數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家和物理學(xué)家，有“數(shù)學(xué)王子”美稱，他與韋伯制成了第一臺(tái)有線電報(bào)機(jī)和建立了地磁觀測(cè)臺(tái)，高斯還創(chuàng)立了電磁量的絕對(duì)單位制.15/

3、242 高斯定理的討論(1) 高斯面：閉合曲面.(2) 電場(chǎng)強(qiáng)度：所有電荷的總電場(chǎng)強(qiáng)度.(3) 電通量：穿出為正，穿進(jìn)為負(fù).(4) 僅面內(nèi)電荷對(duì)電通量有貢獻(xiàn).(5) 靜電場(chǎng)：有源場(chǎng). 高斯定理應(yīng)用舉例 用高斯定理求電場(chǎng)強(qiáng)度的一般步驟為: 對(duì)稱性分析； 根據(jù)對(duì)稱性選擇合適的高斯面； 應(yīng)用高斯定理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度.17/24Q 例2 設(shè)有一半徑為R , 均勻帶電Q 的球面. 求球面內(nèi)外任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.對(duì)稱性分析：球?qū)ΨQ解高斯面：閉合球面 (1)R (2)19/24QR 例3 設(shè)有一無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線，單位長(zhǎng)度上的電荷，即電荷線密度為，求距直線為r 處的電場(chǎng)強(qiáng)度.解+對(duì)稱性分析與高斯面的選取 例4 設(shè)有一無(wú)限大均勻帶電平面，電荷面密度為 ，求距平面為r處某點(diǎn)的電場(chǎng)