首页物理学物理学史及基础大学物理 07-3 环路定理电势.pptx

07-3 环路定理电势.pptx

页数:11页文件大小:505.1 KB来源: 大学物理ppt课件

本课件从静电场的环路定理出发说明静电场是保守场,引入电势能与电势、电势差的概念,给出点电荷与连续带电体电势的计算方法,并介绍等势面的性质、电势与场强的微分关系及其在解题中的应用。

电场力的功与电势封面页,标示本章讲解的静电场的环路定理与保守场性质、电势能、电势、电势差的定义与计算、等势面性质及电势与场强的关系等内容。
静电场的环路定理讲解页,给出-3-1θ结论:给定试验电荷在静电场中移动时。
电势能讲解页,归纳保守力作功等于势能的减少令b点的势能为零(Epb=0)a点的势能:结论:试验电荷qo在空间某。
查看本课件的文字版(共 11 页,供检索与复制)

第1页:电场力的功与电势

电场力的功与电势

电场力的功电势

第2页:静电场的环路定理

静电场的环路定理

baq7-3-1θ结论
给定试验电荷在静电场中移动时,电场力所作的功只与试验电荷的起点和终点的位置有关,而与路径无关

即电场力是保守力。

静电场是保守场。

静电场中电场强度的环流为零。

保守力作功的特点
静电场的环路定理

第3页:电势能

电势能

保守力作功等于势能的减少令b点的势能为零(Epb=0)a点的势能:结论:试验电荷qo在空间某处的电势能在数值上就等于将qo从该处移至势能的零点电场力所作的功。

7-3-2电势能baFqo电势能的零点可以任意选取,习惯上,当场源电荷为有限带电体时,通常把电势能的零点选取在无穷远处。

空间a点的电势能
•电势能为电场和位于电场中的电荷这个系统所共有
注意
•电势能是标量,可正可负

第4页:电势差和电势单位

电势差和电势单位

电势
单位:伏特(V)结论:电场中a点的电势,在数值上等于把单位正电荷从a点移至势能的零点处电场力所作的功
7-3-3电势差和电势单位
伏特(=)电势差:结论:静电场中a,b两点的电势差,等于将单位正电荷从a点移至b点电场力所作的功

第5页:电势的计算点电荷电场中的

电势的计算点电荷电场中的

电势
(1)点电荷系电场中的电势无穷远为电势零点!

点电荷系电场中任一点的电势,等于各个点电荷单独存在时在该点处的电势之代数和。

电势叠加原理
(2)连续分布电荷电场中的电势法一.由电势定义式计算P点电势

法二.根据点电荷的电势公式和电势迭加原理求电势分布

第6页:例1:半径为R的均匀带电球体,带电

例1:半径为R的均匀带电球体,带电

例1:半径为R的均匀带电球体,带电量为q。

求电势分布。

解:Rqr

第7页:例2:均匀带电圆环,带电量为q,半

例2:均匀带电圆环,带电量为q,半

xPxa例2.均匀带电圆环,带电量为q,半径为a,求轴线上任意一点的P电势。

解:r法二

第8页:例3:求无限长均匀带电直线外任一点

例3:求无限长均匀带电直线外任一点

Pr例3.求无限长均匀带电直线外任一点P的电势。

(电荷密度λ)解
如果势能零点在ro=1mr0

第9页:等势面

等势面

等势面
静电场中,电势相等的点所组成的曲面
规定
相邻等势面之间的电势差相等
等势面与电场线的关系
•等势面与电场线处处正交
  • •电场线指向电势降低的方向
  • •等势面和电场线密集处场强量值大,稀疏处场强量值小

等势面和电场线点电荷的电场电偶极子的电场

第10页:电场强度

电场强度

与电势梯度的关系结论
电场中给定点的电场强度沿某一方向的分量,等于这一点电势沿该方向变化率的负值

电势梯度的大小等于电势在该点最大空间变化率;方向沿等势面法向,指向电势增加的方向。

梯度算子

第11页:例4:均匀带电圆环,带电量为q,半

例4:均匀带电圆环,带电量为q,半

xPxa例4.均匀带电圆环,带电量为q,半径为a。

求轴线上任一点P的场强。

r解

顶部目录