靜電場(chǎng)的能量

第9章介質(zhì)中的高斯定理自由電荷問題：怎么選擇這兩個(gè)高斯定理？第9章任意帶電體系含有能量(電荷具有相互作用勢(shì)能)建立該體系時(shí)外力作的功（功能原理）電容器：不帶電能量為0。假定t時(shí)刻運(yùn)送dq電荷到正極，外力做功：+qA-qB電容器儲(chǔ)能ElectronicFlash100-400uF,300V,15J<1ms,10-20KW四靜電場(chǎng)的能量第9章電場(chǎng)能量密度——描述電場(chǎng)中能量分布狀況電場(chǎng)能量（用電場(chǎng)強(qiáng)度表示）電場(chǎng)存在的空間體積（真空）第9章一般非均勻電場(chǎng)中某點(diǎn)處能量密度：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的電場(chǎng)能量例：計(jì)算球形電容器的能量已知RA、RB、q解：場(chǎng)強(qiáng)分布取體積元能量比較均勻帶電球面和均勻帶電球體所儲(chǔ)存的能量。同樣的電荷，排列方式不同，儲(chǔ)存的能量不同。所以不是電荷攜帶能量，而是電場(chǎng)。一

理解靜電場(chǎng)中導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)的條件，并能從靜電平衡條件來分析帶電導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中的電荷分布.三理解電容的定義，能計(jì)算幾何形狀簡(jiǎn)單的電容器的電容.四了解靜電場(chǎng)是電場(chǎng)能量的攜帶者，了解電場(chǎng)能量密度的概念，能用能量密度計(jì)算電場(chǎng)能量.基本要求二了解電介質(zhì)的極化及其微觀機(jī)理，了解電位移矢量的概念，以及在各向同性介質(zhì)中和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.理解電介質(zhì)中的高斯定理，會(huì)用它來計(jì)算對(duì)稱電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度.第10章第十章恒定電流導(dǎo)體處于非靜電平衡狀態(tài)下的定向漂移運(yùn)動(dòng)U1E

U2？非靜電平衡狀態(tài)？電流——大量電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。電流強(qiáng)度——單位時(shí)間內(nèi)通過某截面s的電量第10章1電流電流密度導(dǎo)體內(nèi)電流漂移運(yùn)動(dòng)各點(diǎn)不同，電流強(qiáng)度無法描述此差異性電流方向：規(guī)定為正電荷運(yùn)動(dòng)方向。第10章六、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)第10章導(dǎo)體中某點(diǎn)的電流密度，數(shù)值上等于通過與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的單位截面積上的電流強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)過該點(diǎn)附近垂直于正電荷運(yùn)動(dòng)方向的單位面積的電荷）。方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向(正電荷運(yùn)動(dòng)方向）。描述空間不同點(diǎn)電流大小的物理量電流密度++++++為電荷/載流子的漂移速度第10章微觀上：電流密度與載流子漂移運(yùn)動(dòng)速率的關(guān)系第10章電流密度和電流強(qiáng)度的關(guān)系穿過某截面S的電流強(qiáng)度等于電流密度矢量穿過該截面的通量。第10章恒定電流：導(dǎo)體內(nèi)各處電流密度不隨時(shí)間變化電流的連續(xù)性方程反證法：q無窮大。電荷不會(huì)累積在空間一點(diǎn)SI第10章在恒定電流情況下，導(dǎo)體中電荷分布不隨時(shí)間變化形成穩(wěn)恒電場(chǎng)；穩(wěn)恒電場(chǎng)與靜電場(chǎng)具有相似性質(zhì)（高斯定理和環(huán)路定理第10章靜電場(chǎng)穩(wěn)恒電場(chǎng)電荷分布不隨時(shí)間改變但伴隨著電荷的定向移動(dòng)電場(chǎng)有保守性，它是保守場(chǎng)，或有勢(shì)場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷始終固定不動(dòng)電場(chǎng)有保守性，它是保守場(chǎng)，或有勢(shì)場(chǎng)靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)為零，導(dǎo)體是等勢(shì)體導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)不為零，導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)不是等勢(shì)維持靜電場(chǎng)不需要能量的轉(zhuǎn)換穩(wěn)恒電場(chǎng)的存在總要伴隨著能量的轉(zhuǎn)換均勻長直導(dǎo)體電阻電導(dǎo)率電阻率（電導(dǎo)率）與材料的種類、溫度有關(guān)。測(cè)溫。電阻率2歐姆定律問題：上面的?No!與導(dǎo)體的連接方式（電壓電流）有關(guān)電阻率電阻的溫度系數(shù)超導(dǎo)體:有些金屬和化合物接近絕對(duì)零度，電阻率突然減小到零歐姆定律的

微分形式

歐姆定律的微分形式一段任意導(dǎo)體歐姆定律并非lawofnature.有限制。一般金屬或電解液，在相當(dāng)大的電壓范圍內(nèi)成立.注意歐姆定律的

微分形式

任一點(diǎn)的電流密度與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，大小成正比如何求任意導(dǎo)體電阻:按等勢(shì)面劃分無數(shù)成薄層,對(duì)每個(gè)薄層按電場(chǎng)強(qiáng)度方向分解為體元.體元并聯(lián)，薄層串聯(lián)解法一:I,R,例一內(nèi)外半徑分別為R1,R2導(dǎo)體球殼，電阻率，若內(nèi)外電勢(shì)差為U，求電流I第10章解法二：I,j,E第10章解法一選講例一內(nèi)、外半徑分別為和的金屬圓筒，長度,其電阻率，若筒內(nèi)外電勢(shì)差為，且筒內(nèi)緣電勢(shì)高，圓柱體中徑向的電流強(qiáng)度為多少？解法二第10章第10章如何維持穩(wěn)恒電場(chǎng)/穩(wěn)恒電流？3電動(dòng)勢(shì)黑盒子閉合回路ABC電場(chǎng)力作負(fù)功！某外力做功，克服電場(chǎng)力做功(最終轉(zhuǎn)化為熱能)第10章黑盒子構(gòu)成閉合回路ABC對(duì)整個(gè)回路，外力做功非保守力，非靜電力非靜電場(chǎng)強(qiáng)電動(dòng)勢(shì)單位正電荷繞閉合回路運(yùn)動(dòng)一周，非靜電力所做的功.電動(dòng)勢(shì)的方向：積分大于0的回路環(huán)繞方向。BCA電源----||---------把單位正電荷從電源負(fù)極移至電源正極非靜電力做功電動(dòng)勢(shì)描述電路中非靜電力做功本領(lǐng)

電勢(shì)差描述電路中靜電力做功第10章電動(dòng)勢(shì):取決于電極材料,化學(xué)性質(zhì)電池容量:電池能輸出的總電荷量(安培小時(shí)),與電極物質(zhì)數(shù)量有關(guān),與體積有關(guān)

~~電動(dòng)勢(shì)將在電磁感應(yīng)章節(jié)再次相遇~~LemonACB**正極負(fù)極電源+_非理想電源：路端電勢(shì)差電流與電動(dòng)勢(shì)同向，小于電動(dòng)勢(shì)，放電，電源電流與電動(dòng)勢(shì)反向，大于電動(dòng)勢(shì)，充電，負(fù)載第10章

小測(cè)驗(yàn)：1平行板電容器已知S、d，插入厚為d/2的銅板.求C.若插入的是電介質(zhì)板，求C2：一平行板電容器充電q后斷開，面積S,距離d。此時(shí)，將一厚度為其一半的金屬板放在兩極板中間，問下列各量如何變化？電容極板上面電荷極板間電勢(shì)差UAB極板間電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)的總能量3