西安建筑科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第8章 静电场

大学物理:静电场 例求电偶极子在均匀电场中受到的力偶矩 解F=aE F=-gE 相对于O点的力矩 M=F.-lsin+F·-lsin +q,→F oP leSina F q M=ql×E=p×E + 讨论 E (1) 力偶矩最大 (2)O=0力偶矩为零(电偶极子处于稳定平衡) (3)θ=π力偶矩为零(电偶极子处于非稳定平衡) 物理系,史彭

物理系：史彭 大学物理：静电场 例 解 F qE   + = F qE   − = − 相对于O点的力矩 M F l θ F lsinθ 2 1 sin 2 1 =  +  + − = qlEsinθ M ql E p E      =  =  (1) 力偶矩最大 2  θ = (2)  = 0 力偶矩为零 (电偶极子处于稳定平衡) (3)  =  力偶矩为零 (电偶极子处于非稳定平衡) E  − q + q l F+  F−  θ P  求电偶极子在均匀电场中受到的力偶矩。 讨论 O

大学物理:静电场 §8.3电通量高斯定理 电场线(电力线) 电场线的特点: 1)由正电荷指向负电荷 q 或无穷远处 (2)反映电场强度的分布 电场线上每一点的 切线方向反映该点 的场强方向,电场 线的疏密反映场强 大小。 (3)电场线是非闭合曲线 E ds (4)电场线不相交 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：静电场 一.电场线（电力线）  电场线的特点: (2) 反映电场强度的分布 电场线上每一点的 切线方向反映该点 的场强方向 ,电场 线的疏密反映场强 大小。 ⊥ = S N E d d (3) 电场线是非闭合曲线 (4) 电场线不相交 (1) 由正电荷指向负电荷 或无穷远处 §8.3 电通量 高斯定理 +q -q A EA 

大学物理:静电场 电通量 在电场中穿过任意曲面S的电场线条数称为穿过该面的 电通量。 ① 定义db=EdS= EdS cos 0 CE ds= dsn d Φ=dΦ,=E·dS 特例:对于均匀场中的平面 E E e=E dS=ES=EScose ES=ES E ds 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：静电场 二.电通量 特例：对于均匀场中的平面 S Sn   d = d 定义 de = E dS = EdS cos      =  =  S e e E S   d d 在电场中穿过任意曲面S的电场线条数称为穿过该面的 电通量。 e E  dS n  e = EdS = ES = EScos      S dS⊥ dS n    E  En E = ES⊥ = EnS

大学物理:静电场 对闭合曲面 ①=dd=「Ed 讨论 1)S方向的规定:闭合曲面—向外为正,向内为负 0<0 d。为正 (2)电通量是代数量 <b<一dd为负 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：静电场 闭合曲面 向外为正，向内为负 (2) 电通量是代数量 de 为正     θ 2 de 为负 对闭合曲面    =  =  S e e E S   d d 2 0  θ  S 方向的规定：  (1) 讨论 n 

大学物理:静电场 高斯定理 q Φ=E·dS=? 以点电荷为例建立Φq关系 q 取球对称闭合曲面 E相同,0=0 Φ=4E.dS=EpdS 4 4丌E 0 0 取任意闭合曲面时 Φ=4E·dS q 0 结论:中与曲面的形状及q在曲面内的位置无关。 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：静电场  = d =? S e E S     =  S e E S   d  = S E dS 2 2 0 4 4 1 r r q   =   取任意闭合曲面时 以点电荷为例建立e——q 关系:   =  S e E S   d q 0 1  = 结论: e 与曲面的形状及 q 在曲面内的位置无关。  取球对称闭合曲面 -q +q q 0 1  = +q E 相同,=0 三.高斯定理