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1、真空中的静电场,理论基础：静电场和静电力叠加原理,几何图示,电场线,等势面,二者处处垂直,解析计算,电场强度E,电势V,场的基本性质,电场定义及能量,电场强度、电势的计算,电场定义及能量、电势,电场强度、电势的计算,用定义式计算,用点电荷的电场强度、电势公式、以及叠加原理,用高斯定理,用电场强度与电势关系式,静电场中的导体和电介质,真空中的静电场E0,电介质E=E0+E/,导体E=E0+E/,静电平衡,静电感应,静电屏蔽,真空中的高斯定理:,讨论:,1. 公式中的 是空间(高斯面内外)所有电荷共同的结果, 公式仅说明穿过高斯面的通量 与面内电荷有关.,4. 揭示了静电场中“场”和“源”的关系,
2、即电场线有头有尾.,静电场的重要性质之一: 静电场是有源场.,2. 若 有净电场线穿出; 若 有净电场线穿入.,3. 若带电体具有对称性，则 可提到积分号外.,判断下列说法是否正确：（1）电场强度不变的空间，电势必为零。（2）电场强度为零的空间，电势必为零。（3）电势不变的空间，电场强度必为零。（4）电势为零的地方电场强度必为零。（5）电势越大的地方电场强度必定越大。（6）在任何情况下导体都是一等势体。（7）带正电的物体电势一定是正的。（8）带负电的物体电势一定是负的。（9）不带电的物体电势一定为零。（10）电势为零的物体一定不带电。（11）接地的导体不可能带有正电。,从场强与电势梯度关系和电
3、势定义回答。只有（3 ）正确。,例 电量分别为q1、q2、q3的三个点电荷位于边长为a的正三角形的三个顶点上，求该三角形中心O的电势。,解：,选U=0,?将带电量为q的点电荷从O点移动到远处电场力做的功,思考题：1.什么叫点电荷？什么叫试验电荷？电场强度是怎么定义的？2.电通量是矢量还是标量？它的正负取决于什么？它的单位是？3. 关于高斯定律问题： 1）当通过高斯面的电场强度为零时，是否意味着高斯面内没有电荷？是否意味着高斯面上各点场强都为零？2）高斯面上各点的场强与高斯面外的电荷有无关系？3）当电荷分布已知时，能否利用高斯定律求场强分布？如果能，在什么条件下？4. 在高斯定理中，对高斯面的形
4、状有无特殊要求？在用其求场强时，又如何？5.静电学中有以下几个常见的场强公式：a. E=F/q; b. E=qr/40r3; c. E=VA-VB/dAB(其中VA,VB分别为电场中A，B点电势。d为距离）。(1) a , b 中q的意义是否相同？ （2）各式适用范围如何？6. 常用的已知电场有哪些表达式？写出它们的场强公式。7. 电势是如何定义的？电势零点是如何选取的？如何计算电势？8. 简述电场强度和电势叠加原理？应用时应注意什么？ 注意：场强是矢量叠加，电势是标量叠加。9. 简述电势能、电势、电势差、电压等概念。他们之间有什么联系？什么叫等势面？等势面有什么特性？场强与电势的积分和微分关系如何表达？,10. 什么是导体静电平衡？在静电平衡状态下，导体有哪些特性？11. 电容如何定义的？它与哪些因素有关？单位？12. 电能是分布在电场中还是电容器中？13.何谓自由电荷？束缚电荷？14.电位移矢量D是如何定义的？引入电位移的意义是什么？,
