空间。在空间的任一点,外来电荷都会受到一定大小、方向的作用力。初看起来,这样引进的电场似乎只是形式的、数学的观念,其实不然,现在人们知道电场也具有能量,而且和带电体相互作用,交换能量:电场的能量也可以转换成其它形式的能量,如物体的机械能、电池的化学能等。可见,电场是一种客观物质。(3)单位电场强度E的单位为(N·C"):但电场强度的常用单位是(V·m")。(4)电荷的电场点电荷q的位置为坐标原点,在r处放置一试探点电荷qo,则由该电荷所受的库仑力可得到点电荷产生的电场强度为:19E=-4元。1图1-23点电荷的电场6
6 空间。在空间的任一点,外来电荷都会受到一定大小、方向的作用力。初看起来,这样引进的电场似乎只是形式的、数学的观念, 其实不然,现在人们知道电场也具有能量,而且和带电体相互作用,交换能量;电场的能量也可以转换成其它形式的能量,如物体 的机械能、电池的化学能等。可见,电场是一种客观物质。 (3)单位 电场强度 E 的单位为(N●C-1)·但电场强度的常用单位是(V●m-1)。 (4)电荷的电场 点电荷 q 的位置为坐标原点,在 r 处放置一试探点电荷 q0,则由该电荷所受的库仑力可得到点电荷产生的电场强度为: 2 r 0 e r q 4 1 E πε = 图 1-23 点电荷的电场
(5)点电荷产生的电场的特点:球对称:.方向从源电荷指向场点:-负源电荷场强方向与正电荷方向相反。二、各种带电体的E公式1.点电荷系空间点电荷体系的电场强度,可由力的叠加原理或电场的叠加原理来求得14:ZE,(t) =EE(r)=(r-r)4heor-rr为所求点的矢径,1是第i个电荷的失径。(1)带电体的电场强度电荷元dg产生的电场强度为:dqdE(r)=4元.r-电场强度是矢量,满足叠加原理,很容易求得带电体在空间的电场强度:7
7 (5)点电荷产生的电场的特点: ● 球对称; ● 方向从源电荷指向场点; ● 负源电荷场强方向与正电荷方向相反。 二、各种带电体的 E 公式 1·点电荷系 空间点电荷体系的电场强度,可由力的叠加原理或电场的叠加原理来求得: (r r ) r q 4 1 E(r ) 3 i i i 0 − π r - =Σ i E (r) =Σ n i ε r 为所求点的矢径,ri是第 i 个电荷的矢径。 (1) 带电体的电场强度 电荷元 dq 产生的电场强度为: ( ) 4 ( ) ' 3 ' 0 r r r r dq dE r − − = πε 电场强度是矢量,满足叠加原理,很容易求得带电体在空间的电场强度:
1产体分布EHV4元or面分布Fr'ds4元Ca(r)1线分布E:(r-r)dl4元E0r-(2)电场强度的计算求电场强度时,由于电场强度是矢量,可以化失量积分为标量积分:dE=dE,e,+dE,e,+dE,e.E=fdE=JE,dxe,+E,dye,+JE,dze大小为:E=E?+E, +E?与xy,z轴的夹角α,β,为:E,E.E.tgB=igα=tgy=EE8
8 ' ' 3 ' ' ) 0 S 3 0 V' 3 ' 0 (r r )dl r r (r 4 1 , E (r r' )dS' r r' (r' ) 4 1 E (r r' )dV' r r' (r ) 4 1 , E - - λ 线分布 = π 体分布 = πε ∫ σ πε ρ ε − − = − − || ||| 面分布 (2) 电场强度的计算 求电场强度时,由于电场强度是矢量,可以化矢量积分为标量积分: x x y y z z dE = dE e dE e dE e x x y y z z E =∫dE =∫E dxe ∫E dye ∫E dze 大小为: 2 2 2 E Ex Ey Ez = 与 x,y,z 轴的夹角α,β,γ为: E E tg E E tg E E tg x y z α = , β = , γ =