静电场和稳恒电场.ppt

*通过一个封闭曲面的电流I表示净流出封闭面的电流。根据电荷守恒定律这一关系式称为电流的连续性方程它实际上是电荷守恒定律的一种数学表述。第96页,共114页，2024年2月25日，星期天*二、稳恒电场导体内各处电流密度不随时间变化的电流称为稳恒电流.在稳恒电流情况下，导体内电荷的分布不随时间改变。即对任一封闭面应满足:稳恒电流的条件:不随时间改变的电荷分布产生不随时间改变的电场，这种电场称为稳恒电场。稳恒电场也满足环路定理：第97页,共114页，2024年2月25日，星期天*静电场稳恒电场电荷分布不随时间改变但伴随着电荷的定向移动电场有保守性，它是保守场，或有势场产生电场的电荷始终固定不动电场有保守性，它是保守场，或有势场静电平衡时，导体内电场为零，导体是等势体导体内电场不为零，导体内任意两点不等势维持静电场不需要能量的转换稳恒电场的存在总要伴随着能量的转换第98页,共114页，2024年2月25日，星期天*三、电动势１.非静电力与电源一段导体内的静电电势差不能维持稳恒电流AB用电器非静电力:能把正电荷从电势较低的点（电源负极板）送到电势较高的点（电源正极板）的作用力，记作Fk。第99页,共114页，2024年2月25日，星期天*非静电场强:表示单位正电荷受到的非静电力电源:能够提供非静电力的装置内电路:电源内部的电路称内电路。２.电源电动势定义:将单位正电荷从电源负极经由内电路移至正极的过程中，非静电力所做的功.方向:第100页,共114页，2024年2月25日，星期天*用非静电场强定义电源电动势比较非静电场强的环流如果对整个回路进行积分，则非静强场的环流。这时电动势的方向与回路中电流的方向一致。第101页,共114页，2024年2月25日，星期天*§8.9电场能量一、带电系统的静电能带电体在某一状态的静电能q?dq带电体从带电到不带电，释放出所有能量，即为静电力所做的功值第102页,共114页，2024年2月25日，星期天*电容器充电过程dqUQ-Q外力(电源)做功，使两极板带电量都为Q。这个结论对所有电容器都成立。第103页,共114页，2024年2月25日，星期天*二、电场的能量1.用场强表示静电能以平行板电容器为例2.电场能量密度第104页,共114页，2024年2月25日，星期天*上式可以推广到任意分布的电场若介质各向同性且均匀极化，则若介质各向异性或非均匀极化，则3.由电场能量密度求电场能第105页,共114页，2024年2月25日，星期天例:均匀带电球壳的电场能WRq0真空U/解：在球壳外球面壳势一致第106页,共114页，2024年2月25日，星期天*例:一均匀带电球面和一均匀带电球体．如果它们的半径相同且总电荷相等．问哪一种情况的电场能量大？为什么？答：在两球半径相同、总电荷相等的条件下，带电球体的电场能量大．因为在上述情况下，带电球面和带电球体两者在球外的场强是相同的，而带电球面内场强为零．带电球体内场强不为零．故带电球体的电场能量要比带电球面多出一部分．第107页,共114页，2024年2月25日，星期天*利用电容器储存的能量(1)照相机闪光灯(2)心脏起搏器注意:大电容千万不能摸(指极板处)！！！第108页,共114页，2024年2月25日，星期天*小结一、真空中静电场1.基本定律、定理电荷守恒定律第109页,共114页，2024年2月25日，星期天*2.基本物理量之间的关系电场定量描述从受力的角度描述从功能的角度描述U力能形象描述电场线等势面1.相互垂直2.电场线密等势面密第110页,共114页，2024年2月25日，星期天*3.求场量的方法1.求叠加法:高斯定理法:微分法:2.求U:场强积分法:E分段,积分也要分段叠加法:(同零点)第111页,共114页，2024年2月25日，星期天*二、静电场中导体和电介质1.导体静电平衡条件及性质2.求解有导体时电场的基本方法(1)利用静电平衡条件及性质(2)利用电荷守恒(3)利用高斯定律(4)利用环路定理3.电位移的高斯定理第112页,共114页，2024年2月25日，星