复旦大学 大学物理 电磁学 chapter1.4_2015.pdf

1.4 静电场的环路定理，电势 I. 电势能(potential energy) II. 电势 III.等势面(equipotential surface) IV. 由电场计算电势 V. 由电势计算电场 VI. 点电荷系统的电势能 I. 电势能(potential energy) 1 势能 势能 与物体间相互作用及相对位置有关的能量 重力功 重力势能 W (mgz mgz ) E mgz B A p 引力功 引力势能  mm mm  mm W  (G ) (G ) E G    r r  p B A r 弹力功 弹性势能 1 2 1 2 1 2 W ( kx  kx ) E kx 2 B 2 A p 2 保守力的功 W (Ep 2 Ep1) EP 讨论 势能是状态函数 Ep Ep (x ,y ,z ) 势能具有相对性，势能大小与势能零点的选取有关 . 势能是属于系统的. 势能计算 W (Ep Ep0 ) Ep E 0  令 E 0 p0  p 0 E (x ,y ,z ) F dr p  (x ,y ,z ) 2. 电势能 静电场的环路定理： 在静电场中，场强沿任意闭合环路的线积分恒等于0。 E d l 0 注意： 静电场的高斯定理和环路定理反映了静电场的 矢量性质：有源无旋。 变化磁场产生的涡旋电场：无源有旋。 环路定理的等价描述：静电场力对电荷做功与路 径无关，只与起点与终点的位置有关。 电势能 3 电势能差 f