资源简介

(共12张PPT)
静电场的环路定理和电势
一、静电场力作功的特点
在点电荷q的电场中移动 q0，由 a b 点过程中
q
a
b
q
电场力 F=qE , 对 q0 作的功：
— 与路径无关。
静电场的环路定理和电势
静电场的环路定理
利用场强叠加原理, 求如下带电体的电场分布：
a

o
o
思考

R
o
o
1. 带小缺口的细圆环Ｏ 处的场强；
2. 带圆孔的无限大平板 O 处的场强；
3. 带有空腔的圆柱体 O 处的场强；
4. 带有空腔的球体 O 处的场强。
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。
对于由多个点电荷所组成的电场有：
对连续带电体有同样结论。
二、静电场的环路定理
在静电场中，沿闭合路径移动 q0 ，电场力作的功：
场源电荷
1. 静电场的环路定理 —
线积分( 称 的环流 ）= 0 。
静电场中电场强度沿任意闭合路径的
静电场力是保守力，作功与路径无关。
2. 环路定理的意义
静电场是保守场(无旋场)；
环路定理要求电场线（　线）不能闭合。
★ 结论：
遵守高斯定理和环路定理说明静电场是有源保守场。
环路定理
保守力做功等于势能的减少
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。
电势能
b
a
F
qo
令b点的势能为零（ ）
注意：
1. 对于有限带电体，一般选无限远为势能零点,
对于无限大带电体，常取有限远为势能零点；
实际问题时常取大地、仪器外壳等为势能零点；
2. 电势能为电场和位于电场中的电荷这个系统所共有。
3. 电势能是标量，可正可负。
定义：
电势的意义：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。
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。
★ 点电荷、有限分布带电体：
★ 无限分布带电体系：
选适当的位置 b ，
选
在实际问题中有时选择地球表面为零势能点。
a 点的电势能为：
注意:
(1) 电势V是标量,有正负；
(2) 电势V是描述电场能量性质的物理量，仅与场源电荷及
场点位置有关，与试验电荷无关；
(3) 电势V 是相对量，与电势零点选择有关。
静电场力的功和电势差的关系

展开更多......

收起↑