华中科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）复习四

期末复习(电磁学)C 电学 lumn 第9章电相互作用真空中的静电场 第10章静电场与实物的相互作用 第11章电容器的电容和电场的能量 磁学 第13章真空中的稳恒磁场 第14章磁相互作用 第15章磁场与实物的相互作用

期末复习（电磁学） 第13章 真空中的稳恒磁场 第14章 磁相互作用 第15章 磁场与实物的相互作用 第 9 章 电相互作用 真空中的静电场 第10章 静电场与实物的相互作用 第11章 电容器的电容和电场的能量 电学—— 磁学——

第9章电相互作用真空中的静电场 1.基本概念和基本规律:(5)静电场环路定理 (1)电场强度E=F!LE,d=0无旋、保守场 qo 场强迭加原理 E=∑EE=/4p:(6)电位差U1-2=El 4enr2电位Un=0=E.d (2)电通量 q=,E·:电位迭加原理 (3)库仑定律 U=∑U u=afnor 214mg0n2,"21(7)E与U的关系E=-VU (4)高斯定理 (8)q在外场中的电位能 E.=Eq1有源场(9)电场力所作的功9U =q(U1-U2)

第9章 电相互作用真空中的静电场 1. 基本概念和基本规律 （1）电场强度 q0 E F   = 场强迭加原理 E =  Ei     = 2 4 0 ˆ r dqr E  （2）电通量   =  e s E dS   （3）库仑定律 2 21 21 1 2 0 21 ˆ 4 1 r r q q F  =  （4）高斯定理   s E  dS = qi 0   1 有源场 （5）静电场环路定理   = 0 LE dl   无旋、保守场 （6）电位差  − =  2 1 2 1 U U E dl   电位  =  U =o p p U E dl   电位迭加原理 U = Ui   = q r dq U 4 0 （7）E与U的关系 E = −U  1 （8）q 在外场中的电位能 W = q U （9）电场力所作的功 A = q（U1-U2）

几种典型电场的E和U的分布 场源电荷(+) E q U=0 2 4πEnr aTEr 02a 2 1a n tEAr neO r R q x4πe 0(x2+R2 324mEn√R2+x2 (√R2+x 2 x 28 2 0 x+ r i260 它“2 E=·i 802

2 几种典型电场的 E 和 U 的分布  场源电荷（+） E  U r r ˆ 2 0      + − x E i      = 2 0 E i      = x 0  r r q ˆ 4 2 0   r q 40 r  q U = 0 Ua = 0 q R r  x 0 i x R qx   +  2 3 2 2 0 ( ) 4 1 2 2 4 0 R x q  + i x R x   + −   [1 ] 2 2 2 0 R  x r  0 ( ) 2 2 2 0 R + x − x   r a ln 20   r  a

场源电荷(+) E R 。r>R: P>R q/(4Sor) 4π80 r<R: q 2 < R 3 4 TCE 0 R 3 8πEnRR 2 R R: UD=0 入 R R.° Pr>R n 2 2T80 gce 0 R <R:0 < R 0 >R: R <R: UR=0 pR2-R OR 2 >R n=<0 28 0 28 0 入 28 0 r<R p (R 2π8 0 48 0 3

场源电荷（+） E  U r  R: r r ˆ 2 0    r  R: 0  r  R r r R ˆ 0     UR = 0 r  R: R r ln 20  − r  R: 0 r  R r  R: r r ˆ 2 0    r  R:  r r R ˆ 2 0 2     r r ˆ 2 0    UR = 0 r  R: ln 0 2 0 2    r R R r  R: ( ) 4 2 2 0 R − r   q R r  r  R: r r q ˆ 4 2 0   r  R: r R qr ˆ 4 3 0   r  R: (4 ) 0 q  r r  R: R r R q (3 ) 8 2 2 0 −  3

第10章静电场与实物的相互作用 1.基本概念和基本规律 (1)导体静电(E内=0 导体是等位体 平衡的条件 E表面⊥导体表面导体表面是等位面 (2)静电平衡时导体上电荷的分布 q内=0导体内处处净电荷为零,电荷分布在外表面。 导体表面附近的场强。 8o (3)计算有导体存在时电场和导体电荷分布,依据: 静电感应*静电平衡 电极化率 ☆电荷守恒高斯定理 Er=1+X (4)各向同性线性介质的极化D=EEP=0XE (5)介质中的高斯定理:DS=∑9

4 第10章 静电场与实物的相互作用 1. 基本概念和基本规律 （1）导体静电 平衡的条件 E内 = 0  E表面⊥导体表面  导体是等位体 导体表面是等位面 （2）静电平衡时导体上电荷的分布 q内=0 导体内处处净电荷为零，电荷分布在外表面。 0  E =  导体表面附近的场强。 （3）计算有导体存在时电场和导体电荷分布，依据： *静电感应 *静电平衡 * 电荷守恒 *高斯定理 s  =  i D dS q   （5）介质中的高斯定理： 电极化率 r = + e  1 （4）各向同性线性介质的极化 D E   =  P eE   = 0