《静电场补充习题》课件

静电场补充习题课将带领静场关习题们本件大家深入了解电相的补充，帮助同学更好地理解静场识和运用电知静电场的基本概念电荷电场电势质为负带围质场物的基本属性，分正两种电体周存在的特殊物描述电能的物理量库仑定律的应用计算电荷间作用力1过库仑计带通定律算点电荷或电体之间的吸引或排斥力分析电场力2应库仑带场用定律分析电体在电中受到的力的方向和大小理解静电现象3释静现静应解日常生活中常见的电象，例如摩擦起电和电感点电荷的电场远场围带点电荷是指尺寸小于电作用范的电体点电荷在空间中产场库仑来场生的电可以用定律描述，即电强度与距离的平方成反比，与电荷量成正比场点电荷的电具有以下特点径•方向沿向，指向或背离电荷，取决于电荷的极性场远为•电强度的大小随距离的增加而减小，但永不会零场线状终•电呈放射分布，起点或点在电荷上电场强度的计算12定义式叠加原理场场产场电强度是描述电强弱和方向的物理多个点电荷生的电强度等于每个点场单独产场量它可以用点电荷在电中受到的力电荷生的电强度的矢量和来除以点电荷的电量定义34积分式应用对连续积来场计应于分布的电荷，可以利用分电强度的算在电学研究和工程用计场积虑应计算电强度分式需要考电荷的中都有着广泛的用，例如设电子器场传分布情况和电点的距离件、研究电磁波的播等电场线的分布和性质场线场场场电是描述电的一种形象化的工具，它反映了电中各点的电强度的场线质大小和方向电具有以下性场线终负穷远•电从正电荷出发，止于电荷，或者延伸到无处场线为场场•电不相交，因电中某一点只有一个确定的电强度场线场场线场•电越密的地方，电强度越大，反之，电越稀疏的地方，电强度越小场线为场势•电总是垂直于等电位面，因电强度方向总是指向电下降最快的方向等电位面和电场强度等电位面电场强度静场势称为场场单在电中，电相等的点所构成的面等电位面等电位面电强度是描述电强弱的物理量，它的大小等于位正电荷在势场场线该场场场上的各点电相等，电力不做功，因此电总是垂直于等电点受到的电力的大小，方向与电力方向一致电强度可位面以用公式E=F/q表示电场能量和电势能电场能量电势能场场场场趋势电中包含的能量，反映电做功的能力电荷在电中具有的能量，反映电荷在电中运动的电势的计算定义势场电是描述电中某一点的能量水平公式势单该电等于位正电荷从点移动到参考点所做的功计算场计势根据电强度或电荷分布算电应用势应场计电用于电分析、电位差算等静电感应现象当带带导时导内一个电体靠近一个不电的体，体部的自由电荷会场带导积在电力的作用下发生重新分布，靠近电体的体表面会累带远带导积带与电体电性相反的电荷，离电体的体表面会累与电这现称为静应体电性相同的电荷种象电感导体静电平衡静电平衡条件电荷分布导内场为导导匀体部的电强度零，体体表面上的电荷分布均，且场导较表面上的电强度垂直于表面电荷集中在体的尖端或曲率区大的域电势导内势导势体部的电处处相等，且与体表面上的电相等电容的基本概念定义公式12给势储结电容是指在定电差下存电容的大小取决于电容器的计电荷的能力，它通常用字母C构，可以用公式C=Q/V算单为为为势表示，位法拉F，其中Q电荷量，V电差应用3应储滤调谐电容器在电子电路中广泛用，例如存能量、波和等电容的计算平行板电容器C=εS/d球形电容器C=4πε0R1R2/R2-R1圆柱形电容器C=2πε0L/lnR2/R1电容器的连接串联1压电容减小，电分担并联2压电容增大，电相同电场边界条件切向分量法向分量场连续场连续电强度在边界上的切向分量电强度在边界上的法向分量不介质边界场质电强度在不同介的分界面上发生变化电偶极矩和极化电偶极矩极化带场导质内产描述了电体系的极性电偶极矩的方向指向正电荷的方向，大电的作用会致物部电荷分布发生改变，生电偶极矩，为这小电荷量乘以电荷间距就是极化极化体系的电势质场势极化体系是指介材料在电作极化体系的电是指极化体系在内观结产势用下，部微构发生变化，空间各点生的电产现生电偶极矩的象势组产势极化体系的电由两个部分成一是极化电荷生的电，二是产势自由电荷生的电电介质中的电场强度极化电场强度变化12质场场质电介在外电作用下发生极电强度在电介中减小，减产应场质化，生感电荷，改变电小的程度取决于电介的介电数分布常电场强度公式3场场关电强度与外加电强度和极化强度有，用公式E=E0-P/ε0表示电介质电容的计算12介电常数极板面积质数积电介的介电常影响电容的大小，极板面越大，电容越大数介电常越大，电容越大3极板间距极板间距越小，电容越大电容器的种类和应用固定电容器可变电容器调节固定电容器是常见的电容器类型可变电容器的电容值可以，应线调，其电容值固定，广泛用于各通常用于无电收音机等需要频种电子电路中整率的电路中电解电容器陶瓷电容器较较稳电解电容器具有大的电容值，陶瓷电容器具有高的定性和滤储频滤常用于电源波、能量存等方可靠性，常用于高电路和波面器中静电屏蔽静导将区静场绝现电屏蔽是利用体某一域与外界电隔的象导内场终为导内体部的电强度始零，体部的电荷分布在表面静导内静场终电屏蔽的原理体部的自由电荷在电的作用下发生移动，最形状态导内场为成一种平衡，使体部的电强度零高压输电线路的静电场电场强度电晕效应对人体的影响压线围场对压线场过产压线场高输电周存在强烈的电，周高输电上的电强度高，会生靠近高输电会受到电的干扰，可围环产晕应损对境生影响电效，造成能量失能人体健康造成潜在影响生物体中的静电场神经系统心血管系统骨骼系统细产脏细静场神经胞膜上的电位差，生神经冲动，心胞的电活动，控制心跳和血液流动骨骼中的电，影响骨骼的生长和修复现传实信息递静电场的应用静喷匀静静将图静尘静尘颗电涂可以使涂料均分布在物体表面电复印机利用电吸引墨粉，像复电除器利用电吸附烟粒，减少层质纸张，提高涂量和效率制到上大气污染纳米材料的静电学纳远传们独静质米材料的尺寸小于统材料，因此它具有特的电性积纳积静导静由于表面大，米材料表面更容易累电荷，从而致应纳场传电效增强此外，米材料的电荷分布和电强度也与统材料不同纳静显这纳结在米尺度下，电力的影响非常著，会影响米材料的质应静纳组构、性和用例如，电相互作用可以影响米材料的自过还纳装和成核程，可以改变米材料的光学、电学和催化性能等离子体中的静电场等离子体电荷静电场影响带组这静场等离子体由电粒子成，包括电子和离子些粒子之间的相电可以影响等离子体的各种特性，例如等离子体的密度、温产静场静场还驱过传互作用会生电电在等离子体中起着重要的作用，它度和流动它可以动各种等离子体程，如波的播、粒子质稳可以影响等离子体的动力学和输运性加速和等离子体不定性等离子体中的电场效应静电放电的产生和防护摩擦起电1转产积不同材料摩擦，电子移，生电荷累静电感应2带导静电体靠近体，电子重新分布，形成电荷电荷积累3续积势终电荷持累，电差增大，最发生放电放电现象4释产辐损电荷突然放，生电流和电磁射，造成坏防护措施5静静静积接地、电屏蔽、防电材料，减少电累静电场的测量电场仪电场传感器场专测静场场对带场传将场转换为电仪是门用于量电的仪器，它通常利用电电体电感器是一种能够电强度电信号的装置，它通常来测场测静场将数进的作用力量电强度用于量电强度，并其发送到据采集系统行处理静电场的计算方法概述叠加原理高斯定理连续场场过计过闭场线数闭内利用多个点电荷或电荷分布的电叠加求解总电通算穿封曲面的电，求解封曲面电荷总量镜像法电势函数镜来简带场计势数场过势数场利用像电荷化电体在边界条件下的电算利用电函求解电强度，并通电函的梯度求解电强度小结与拓展思考课顾静场计讨领本程回了电的基本概念、定律和算方法，并探了其在各个域应压线纳静场的用，从高输电路到米材料，从生物体到等离子体电是物理现础过课习学的重要研究方向，也是理解电磁象的基希望通本程的学，同们静场识将应问题学能够更好地掌握电知，并其用到实际中。