实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力课件.ppt

1、一一 静电场静电场 实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力，实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力，但其相互作用是怎样实现的？但其相互作用是怎样实现的？电电 荷荷电电 场场电电 荷荷场是一种特殊形态的物质场是一种特殊形态的物质实物实物物物 质质 场场11-2 11-2 电场强度电场强度Q0q二二.电场强度电场强度 单位单位 11N C V m 电场中某点处的电场中某点处的电场强度电场强度 等于位于该点处的等于位于该点处的单位试验电荷单位试验电荷所受的力所受的力，其方向为其方向为正正电荷受力电荷受力方向方向.EFqE 电荷电荷 在电场中受力在电场中受力 qF0FEq（试验电荷为点电（试验

2、电荷为点电荷荷、且足够小且足够小,故对故对原电场几乎无影响）原电场几乎无影响）：场源电荷场源电荷Q0q：试验电荷试验电荷20014 rFQEeqr三三.点电荷的电场强度点电荷的电场强度 -试验电荷：点电荷，足够小电试验电荷：点电荷，足够小电荷荷0q1q2q3q四四.电场强度的叠加原理电场强度的叠加原理0q1r1F2r3r2F3F0q由力的叠加原理得由力的叠加原理得 所受合力所受合力 iiFF点电荷点电荷 对对 的作用力的作用力 03014 iiiiq qFrr0qiq故故 处总电场强度处总电场强度 00iiFFEqq0qiiEE 电场强度的叠加原理电场强度的叠加原理20201414rrVVdq

3、dEerdqEdEer（电荷元 ）dq+dqrP 电荷连续分布情况电荷连续分布情况+对不同电荷分布的带电体可分别写作对不同电荷分布的带电体可分别写作2014rVdqEerdqdV（为电荷体密度）为电荷体密度）体体带电体：带电体：dqdS（为电荷面密度）为电荷面密度）2014rSdqEer面面带电体带电体：dqdL（为电荷线密度）为电荷线密度）2014rLdqEer线线带电体带电体：五五.电场强度计算电场强度计算qq0r例例111.电偶极子的电场强度电偶极子的电场强度 两个等量异号点电荷两个等量异号点电荷 和和 ，相距为相距为 ，若点，若点 到这两个电荷距离比到这两个电荷距离比 大得多时，这两个

4、电荷构成的电荷系称大得多时，这两个电荷构成的电荷系称为电偶极子。为电偶极子。通常将从通常将从 指向指向 的矢量的矢量 称为电偶极子的轴，称为电偶极子的轴，称为电偶极矩（电矩）。试计算称为电偶极矩（电矩）。试计算 （1）电偶极子轴线上一点的电场强度）电偶极子轴线上一点的电场强度 （2）电偶极子轴线的中垂线上一点的）电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度电场强度 0rqpqq0r0rqq0rP3030020200200200241241)2(1)2(14)2(41,)2(41xpixqrirxrxqEEEirxqEirxqE叠加得解：（1）取轴线中点为坐标原点 ，建立坐标原点 则 和 在 点电场强度

5、分别为ooxqqAqqoxxA0r则 B 点电场强度大小（2）取 oxy 坐标系，则 和 在 B 点电场强度qqqqox0ryB大小：大小：方向：如图方向：如图2020)2(41ryqEE212020)2(2coscos2coscosryrEEEE3023202004441ypryqrE 方向：负ox轴的方向，则写成3041ypE例例112.半径是半径是 的均匀带电细的均匀带电细圆环，带电量为圆环，带电量为 ，试计算圆环，试计算圆环轴线上与环心相距为轴线上与环心相距为 的的 点的点的电场强度。电场强度。Rqxp解:取图示 坐标,圆环中心与坐标原点 重合,在圆环上取电荷元 ，其在 点的电场强度o

6、xyzOdqprerdqEd2041pyzodqreryExEEdx则圆环在 的电场强度prEdE电场分析:圆环各电荷元对 点的电场强度 的分布有对称性pEd则合电场强度沿 轴方向，即xcosdEdEExrxcos232220)(441RxqxrxrdqdEEx方向:沿 轴的方向xpyzodqreryExEEdx讨论:例例113.半径为半径为 ，均匀带电，均匀带电 (面电荷分布面电荷分布 带带电体电体()的薄圆盘轴线上的任一点的薄圆盘轴线上的任一点 处的电场强度处的电场强度Rq2Rqx（与点电荷电场强度表达式一样）204qEx（1）0 x 0E（2）时，Rx 32322)xRx（时，d20,d

7、2ExRx（3 3）R22R22Eox设某一细圆环半径为 ，宽为rdrrdrdq2则其带电量为：xpyzoxrdr解:将圆盘分成有许多半径不等的细圆 环组成,那么圆盘在 点的电场强度是这些细圆环电场强度的叠加p该圆环在 点的电场强度p23220)(4rxxdqdE23220)(4RxxqE（与（与 比较）比较）因为圆环上各细园环在 点产生的电场强度方向都相同(沿 轴),因此圆盘在 点的电场强度poxpRrxrdrxrxxdqdEE02322023220)(2)(41220211()2()xExxR 方向沿 轴的方向ox讨论：0Rx 02E0Rx 204xqE（点电荷电场强度点电荷电场强度）22021220211)1(xRxR无限大均匀带电无限大均匀带电平面的电场强度平面的电场强度