電荷守恒定律

電荷守恒定律第1頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本節(jié)討論的內(nèi)容：電荷模型、電流模型、電荷守恒定律電磁場(chǎng)物理模型中的基本物理量可分為源量和場(chǎng)量?jī)纱箢?lèi)。電荷電流電場(chǎng)磁場(chǎng)（運(yùn)動(dòng)）源量為電荷q(r,t)和電流i(r,t)，分別用來(lái)描述產(chǎn)生電磁效應(yīng)的兩類(lèi)場(chǎng)源。電荷是產(chǎn)生電場(chǎng)的源，電流是產(chǎn)生磁場(chǎng)的源?！?/p>

2.1電荷守恒定律

第2頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)于實(shí)際的帶電體，電荷是分布在一定的區(qū)域內(nèi)，稱(chēng)其為分布電荷。用電荷密度來(lái)定量描述電荷的空間分布情況。1、電荷分布1）、電荷體密度：在電荷分布區(qū)域內(nèi)，取體積元ΔV，若其中的電量為Δq，電荷體密度為

根據(jù)電荷密度的定義，如果已知某空間區(qū)域V中的電荷體密度，則區(qū)域V中的總電量q為

第3頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2）、電荷面密度：若電荷分布在宏觀尺度h很小的薄層內(nèi)，可認(rèn)為電荷分布在一個(gè)幾何曲面上，用面密度描述其分布。若面積元ΔS內(nèi)的電量為Δq，則面密度為

3）、電荷線密度：對(duì)于分布在一條細(xì)線上的電荷用線密度描述其分布情況。若線元內(nèi)的電量為Δql，則線密度為曲面上的總電量為曲線上的總電量

第4頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4）點(diǎn)電荷（1）函數(shù)設(shè)和分別代表場(chǎng)點(diǎn)和源點(diǎn)的位置坐標(biāo)，定義如下函數(shù)為函數(shù)

函數(shù)性質(zhì)：第5頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

函數(shù)對(duì)場(chǎng)點(diǎn)和源點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)性（偶函數(shù)）

（2）點(diǎn)電荷的表示位于坐標(biāo)處的點(diǎn)電荷可表示為即電荷體密度的電荷，但若作一個(gè)小體積將包含在圍，且對(duì)電荷體密度進(jìn)行體積積分有函數(shù)可以把連續(xù)函數(shù)在的值抽選出來(lái)，稱(chēng)之為取樣特性。

第6頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、電流分布1）（體）電流密度設(shè)電流為ΔI垂直通過(guò)ΔS的，則該點(diǎn)處的電流密度為

載流導(dǎo)體內(nèi)每一點(diǎn)都有一個(gè)電流密度，構(gòu)成一個(gè)矢量場(chǎng)，稱(chēng)這一矢量場(chǎng)為電流場(chǎng)。電流場(chǎng)的矢量線叫做電流線。流過(guò)任意面積的電流強(qiáng)度I第7頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）（面）電流密度3）線電流電流元當(dāng)電荷只在一個(gè)薄層內(nèi)流動(dòng)時(shí)，形成的電流為面電流。設(shè)電流在曲面S上流動(dòng)，在垂直于電流方向取一線元，若通過(guò)線元的電流為則定義穿過(guò)任意曲線的電流：第8頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、電流的連續(xù)性方程時(shí)間內(nèi)，V內(nèi)流出S的電荷量為電荷守恒定律：時(shí)間內(nèi)，V內(nèi)電荷改變量為由電流強(qiáng)度定義：微分形式積分形式第9頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電流連續(xù)性方程微分形式

電流連續(xù)性方程積分形式

電荷分布恒定，即恒定電場(chǎng)的電流連續(xù)性方程

恒定電流場(chǎng)說(shuō)明：積分形式反映的是電荷變化與電流流動(dòng)的宏觀關(guān)系，而微分形