三、场强迭加原理 场强是矢量遵守矢量加法: E=E,+E、++E n=∑E 电场中任一点的总场强等于各个点电荷在该点 各自产生的场强矢量和。 SE g2e 不上页④下页②返回④巡出組6
6 场强是矢量,遵守矢量加法: E3 1 r 2 r 3 r q3 2 q q3 E1 E2 三、 场强迭加原理 = = + ++ = n i E E E En Ei 1 1 2 各自产生的场强矢量和。 电场中任一点的总场强等于各个点电荷在该点
四、电场强度的计算 1.点电荷电场中的场虽: 设在距离点电荷q为r的P点,放一试 验电荷q9所受的电场力:F=P 4丌Enr 则P点的场强为 E E 4E0 方向由q与F(q为正,E与同向;q为负,E与反向) 2.点电荷系在电场啪场强 E 4. 丌01 4 丌0/2 4 丌on e=E+e+e 非 E ∑E=4兀5M 不上页④下页②返回④巡出組7
7 方向由 与 ( 为正, 与 同向; 为负, 与 反向) 则 点的场强为: 验电荷 , 所受的电场力: 设在距离点电荷 为 的 点,放一试 q r q E r q E r r r q q F P E r r qq q q F q r P ˆ ˆ ˆ 4 ˆ 4 2 0 0 2 0 0 0 0 = = = 1.点电荷电场中的场强 : 四 、电场强度的计算 n n n n r r q r E r q r E r q E ˆ 4 ˆ 4 ˆ 4 2 0 2 2 0 2 2 2 1 2 0 1 1 1 = = = , 2.点电荷系在电场中的场强: r ˆ E P + - P E r ˆ = = = + + ++ = = n i i i i n i n i r r q E E E E E E 1 2 1 0 1 2 3 ˆ 4
3.任意带电体在电塘的场强: 任意带电体的全部电量分布都可看成是许多极小的电荷元d的集合,所以 在电场中任意一点处:cq的场强为:dE 戶,积分得 4丌En 总场强为: E=[E= 4Teo Jr P dE 在电荷连续分布时,常用电荷密度及微元表示电量,分别为: dq={Ad、ods、puhv;λ、σ、p分别为线、面、体密度) E F 兀E 4兀0 计算时利用坐标系,化矢量为标量,易积分,即: e=de, e= de, E E 解题步骤: 1取微元。对于元电荷dq来讲,才可用点电荷的场强公式计算 2在图上画出的方向,得出的表达式。 3将矢量dE正交分解,并得出各分量式 4对分量式进行积分。(注意积分上,下限) 上页④下页②返回④巡出組8
8 在电场中任意一点处: 的场强为: ,积分得: 任意带电体的全部电量分布都可看成是许多极小的电荷元 的集合,所以, r r dq dq dE dq ˆ 4 2 0 = 3.任意带电体在电场中的场强: , ˆ 4 1 ˆ 4 1 ˆ 4 1 { } ( 2 0 2 0 2 0 = = = = = x x y y L S V E dE E dE E dE r r dv r r dS r r dl E dq dl ds dv , , 计算时利用坐标系,化矢量为标量,易积分,即: 、 、 、 、 , 、 、 分别为线、面、体密度) 在电荷连续分布时,常用电荷密度及微元表示电量,分别为: 对分量式进行积分。(注意积分上,下限) 将矢量 正交分解,并得出各分量式。 在图上画出的方向,得出的表达式。 取微元。对于元电荷 来讲,才可用点电荷的场强公式计算。 解题步骤: 4. 3. 2. 1. dE dq dq E d r P = = r r dq E dE ˆ 4 1 2 0 总场强为:
例9-1试计算均匀带电圆环轴线上任意给定点P处的场强,设圆 环的半径为a,周长为L,圆环所带的电量为q,点与环心的距离为x。 解:设圆环电荷线密度为,则:4=q 取微元a:d=Am,则: dE 4 x p x E dE de cose dE q 4Eo r'J4rIEo 2rar x 0460(x+a)2 2ma4丌Eo (x2+a2)2 x+a E 4丌E0x N上页④下页②返回④退出9·
9 例9-1 试计算均匀带电圆环轴线上任意给定点P处的场强,设圆 环的半径为a,周长为L,圆环所带的电量为q,点与环心的距离为x。 2 4 0 1 r dq dE dl dq dl = 取微元 : = ,则: x P x dE l a a q 2 解:设圆环电荷线密度为 ,则: = 2 3 2 0 2 2 3 2 2 2 0 0 3 0 3 0 ( ) 1 2 4 1 ( ) 4 4 4 2 1 cos x a x q a x a x q dl ar x qdl r xdq dE r x E dE dE a L L L x + = + = = = = = = 2 0 2 3 3 2 2 4 ) x q x a x a x E 当 ,( + , =
第二高斯定 、电场线和电通量 电场线(E)线 在电场中画一组曲线,曲线上每一点的切线方向与该点 的电场方向一致,这一组曲线称为电场线。 在电场中任一点处,通过垂直于电场强度E单位面积 的电场线数等于该点的电场强度的数值。E dg ds ds →E 上页④下⑤返回巡出(0/●
10 一、电场线和电通量 1、电场线( E )线 在电场中画一组曲线,曲线上每一点的切线方向与该点 的电场方向一致,这一组曲线称为电场线。 E S d 在电场中任一点处,通过垂直于电场强度 单位面积 的电场线数等于该点的电场强度的数值。 E E S E d d = 第二节高斯定理