真空中靜電場(高斯定理)

真空中靜電場(高斯定理)第一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三1)電力線起始于正電荷、終止于負(fù)電荷，

在沒有電荷的地方不會中斷；2)兩條電場線不會相交；3)靜電場的電力線不會形成閉合曲線。2)靜電場電場線的性質(zhì)1)定義通過任一面的電力線條數(shù)靜電場為有源場2.電場通量第二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三通過dS和dS面的電力線條數(shù)相同勻強(qiáng)電場2)場強(qiáng)與電場通量(1)

dS

場強(qiáng)(2)

dS與場強(qiáng)有夾角第三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三(3)通過任意曲面的電通量討論正負(fù)1）

2）如紅箭頭所示，則

通過閉合面的電通量S第四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三規(guī)定：外法向?yàn)檎齋電力線穿入穿入電力線=穿出電力線電力線穿出第五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三在真空中的靜電場內(nèi)，任一閉合面的電通量等于這閉合面所包圍的電量的代數(shù)和除以0。7-3靜電場的高斯定理一、靜電場的高斯定理1.內(nèi)容第六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三庫侖定律+疊加原理思路：1)場源電荷是點(diǎn)電荷

2.高斯定理的證明穿過S的電力線條數(shù)=點(diǎn)電荷的場一般電荷分布的場若q在S面外：第七頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三根據(jù)疊加原理可得2)任意源和面討論2.靜電場性質(zhì)的基本方程1.閉合面內(nèi)、外電荷的貢獻(xiàn)都有貢獻(xiàn)對對電通量的貢獻(xiàn)有差別3.源于庫侖定律高于庫侖定律有源場第八頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三二.高斯定理在解場方面的應(yīng)用利用高斯定理解較為方便球?qū)ΨQ軸對稱面對稱均勻帶電的球體球面(點(diǎn)電荷)無限長柱體柱面帶電線無限大平板平面對Q分布具有某種對稱性的情況下常見的電量分布的對稱性：第九頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三高斯面選?。?）選規(guī)則閉合曲面2）面上：一部分面上：與有固定夾角為常量，且剩下的面上：或第十頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三例1均勻帶電球面

Q

R對稱性分析解:求：電場強(qiáng)度分布選取合適的高斯面(閉合面)電場方向、大小再根據(jù)高斯定理解方程第十一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三討論如何理解面內(nèi)場強(qiáng)為0?第十二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三例2均勻帶電的無限長的直線線密度對稱性的分析取合適的高斯面計(jì)算電通量利用高斯定理解出第十三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三例三.無限大均勻帶電平面的電場分布xx分析:無限大帶電面兩側(cè)電場分布對稱作高斯面如圖示:S1SS’第十四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三由高斯定理:第十五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三例四.金屬導(dǎo)體靜電平衡時(shí),體內(nèi)場強(qiáng)處處為0求證:體內(nèi)處處不帶電證明：在導(dǎo)體內(nèi)任取體積元由高斯定理體積元任取證畢第十六頁，共十七頁