第一章电1.1.1电场强度(Electric Intensity定义:电场强度E等于单位正电荷所受的电场力FF(x,y,2)V/m (N/C)E(x, y,z) = limqt90(a)单个点电荷产生的电场强度FqEp(r):V/m(1-4)eR4元8R?q,q(r)-r=R一般表达式为p(r)9Ep(r)=1F-r [F-4元808V-r4元[-图1:1.2点电荷的电场返回上页页下
第 一 章 静 电 场 1.1.1 电场强度 ( Electric Intensity ) 0 ( , , ) ( , , ) lim qt t x y z x y z → q = F E V/m ( N/C ) 定义:电场强度 E 等于单位正电荷所受的电场力F (a) 单个点电荷产生的电场强度 2 0 ( ) 4π p R t q r q R = = F E e V/m 2 0 ' ( ) 4π ' ' p q − = − − r r E r r r r r 3 0 ( ') 4π ' q = − − r r 图1.1.2 点电荷的电场 r r 一般表达式为 返 回 上 页 下 页 (1-4)
第一E(r)V/m4元0库仑定律的重要结论:点电荷周围的电场强度(1)与距离平方成反比:(2)与源点的电荷量成正比(3)源场满足叠加原理。即在电场中的某一点其电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和
第 一 章 静 电 场 2 0 ( ) 4 p r t q q r = = F E r e V/m 库仑定律的重要结论: 点电荷周围的电场强度 (1)与距离平方成反比; (2)与源点的电荷量成正比 (3)源场满足叠加原理。即在电场中的某一点, 其电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场 强度的矢量和
第一1.1.2失量叠加法计算电场强度n个点电荷产生的电场强度(矢量叠加原理9EZE(re心2R4元8Eqk(r-r)E2Zg14元8042-r'K=图1.1.3矢量叠加原理连续分布电荷产生的电场强度元电荷产生的电场Pr)dyZ包R=r-rdqdE=eP(r)R4元R?dq = pdV, odS, zdl图114体电荷的电场返回上页下页
第 一 章 静 电 场 1.1.2矢量叠加法计算电场强度 n个点电荷产生的电场强度 ( 矢量叠加原理 ) 连续分布电荷产生的电场强度 R R q E e 2 π 0 4 d d = k N k k k R q E r e = = 1 2 4π 0 1 ( ) 图1.1.4 体电荷的电场 图1.1.3 矢量叠加原理 元电荷产生的电场 = − − = N k k qk k 1 3 0 ( ) 4π 1 r r r r dq = dV, dS , dl 返 回 上 页 下 页
鸭dq = pdV体电荷分布odv!ERR24元60dq = odS面电荷分布ods'EeRR?JS4元80dq = rdl线电荷分布td'E=RR24元80返回上页页下
第 一 章 静 电 场 R S R S E e = 2 0 d 4π 1 R l R l E e = 2 0 d 4π 1 线电荷分布 dq =dl 体电荷分布 dq = dV 面电荷分布 dq =dS R V R V E e = 2 0 d 4π 1 返 回 上 页 下 页
第一章静电场例1.1.1真空中有一长为L的均匀带电直导线,电荷线密度为T,试求P点的电场解:轴对称场,圆柱坐标系。tdzPdE(z,P) = dEdEp4元。(22 +p°)0DdEzdzZ-ZdE,=dEcoseLiL2dE图1.1.5带电长直导线的电场o=dEsin0dEdEdEdE返回上页下页
第 一 章 静 电 场 4π ( ) d d ( , ) 2 2 + = z z z o E z 2 2 d d z E z = + E dE z d 2 2 + E = 解: 轴对称场,圆柱坐标系。 例1.1.1 真空中有一长为L的均匀带电直导线,电 荷线密度为 ,试求P 点的电场。 d d cos Ez = E dE = dEsin 返 回 上 页 下 页 图1.1.5 带电长直导线的电场 zx