第十章、静电场
静电场 — 相对观察者静止的电荷产生的电场。
稳恒电场 — 不随时间改变的电荷分布产生不随时间改变的电场。
1、电荷
①电荷的量子化
()
②电荷守恒定律
不管系统中的电荷如何迁移,系统的电荷的代数和保持不变。
③电荷运动不变性
即具有相对论不变性
④库仑定律
教育实习工作总结
:从施力电荷指向受力电荷的单位矢量
为真空电容率
2、电场的描述
①电场强度
②电场强度计算
a、点电荷场强
:从场源指向场点的单位矢量
b、点电荷系的电场
此结论称为场强叠加原理
c、电荷连续分布的电场
电荷面密度
电荷线密度
d、电偶极子的电场强度
轴线延长线上一点的:
轴线中垂线上一点的:
3、高斯定理
①电场强度通量
通过电场中某个面的电场线数
a、匀强电场:
b、非匀强电场,曲面S :
c、非均匀电场,闭合曲面S
“穿进”;
“穿出”
②高斯定理
注意事项:
(1)高斯面:闭合曲面.
(2)电场强度:所有电荷的总电场强度.
(3)电通量:穿出为正,穿进为负.
(4)仅面内电荷对电通量有贡献.
廷禧攻略(5)静电场:有源场.
几种特殊场:(距离为r处)
a、均匀带电Q 的球面
b、无限长均匀带电直线
c、无限大均匀带电平面
无限大带电平面电场叠加
4、静电场环路定理
①静电场力的功
a、点电荷的电场
b、任意带电体的电场
结论:静电场力做功,与路径无关.
②静电场的环路定理
结论:沿闭合路径一周,电场力做功为零.
静电场是保守场
③电势与电势差
a、电势能
静电场力所做的功就等于电荷电势能增量的负值.
b、电势
有限带电体以无穷远为电势零点,实际问题中常选择地球电势为零.
c、电势差
将单位正电荷从A移到B时电场力作的功
d、静电场力的功计算
④电势的计算
a、点电荷电场
b、电势的叠加原理
♀点电荷系
♀电荷连续分布时
⑤电势梯度
规定:任意两相邻等势面间的电势差相等。等势面越密的地方,电场强度越大。
电势梯度是一个矢量,它的大小为电势沿等势面法线方向的变化率(该方向电势的变化率最大),它的方向沿等势面法线方向且指向电势增大的方向。
求电场强度的三种方法
利用电场强度叠加原理
利用高斯定理
利用电势与电场强度的关系
5、静电场中的导体
①静电平衡条件
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零;
(2)导体表面处电场强度的方向,都与导体表面垂直.
五寸照片尺寸推论:导体为等势体
②静电平衡时导体上电荷的分布
a、实心导体
导体内部无净电荷,电荷只分布在导体表面.
b、空腔导体
1月14日是什么情人节空腔内无电荷时,电荷分布在外表面,内表面无电荷。
空腔内有电荷+q时,空腔内表面有感应电荷-q,外表面有感应电荷+q。
③导体表面附近场强
注意:导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关。
④有导体存在时静电场的分布
重要结论:电场线不能穿越导体。
A板带Q电荷的两平行板
注意静电屏蔽
6、电介质
①电介质对电场的影响 相对电容率
电容率
(为相对电容率)
②电介质的极化
无极分子:(氢、甲烷、石蜡等)
有极分子:(水、有机玻璃等)
③电极化强度
:电极化强度 / :分子电偶极矩 / :极化电荷面密度
④有介质时的高斯定理
电位移矢量
在各向同性介质中
7出师表原文全篇、电容器和电容
①孤立导体的电容
孤立导体带电荷Q与其电势V的比值
②电容器
电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质有关,与所带电荷量无关
几种常见电容器
抖音钻石卡♀平行平板电容器
♀圆柱形电容器
♀球形电容器
③电容器的并联和串联
并联:
串联:
8、静电场的能量
①电容器的电能
②静电场的能量、能量密度
a、电场能量
b、电场能量密度
c、电场空间所存储的能量
第十一章、恒定磁场
1、磁感应强度
磁感强度大小:
运动电荷在磁场中受力
2、毕奥-萨伐尔定律
①毕奥-萨伐尔定律
②毕奥-萨伐尔定律应用
a、载流长直导线的磁场
♀无限长载流长直导线
♀半无限长载流长直导线
b、圆形载流导线轴线上 的磁场
I
R
o
(1)
(5)
*
I
o
c、载流直螺线管内部磁场
⑴无限长的螺线管
⑵半无限长的螺线管
③磁偶极矩
说明:只有当圆形电流的面积S很小,或场点距圆电流很远时,才能把圆电流叫做磁偶极子。
④运动电荷的磁场
适用条件:
3、磁场的高斯定理
①磁通量、磁场的高斯定理
a、磁通量
磁通量:通过某曲面的磁感线数
b、磁场高斯定理
物理意义:通过任意闭合曲面的磁通量必等于零(故磁场是无源的)
4、安培环路定理
①安培环路定理
I与L成右螺旋时,I为正;反之为负.
②安培环路定理的应用
a、载流螺绕环内的磁场
b、无限长载流圆柱体磁场
c、无限长载流圆柱面磁场
d、无限大均匀带电(线密度为i)平面的磁场
5、运动电荷的磁场
适用条件:
7、磁场对运动电荷及电流的作用
①洛伦兹力力
运动电荷在磁场中受力
②洛伦兹力的应用
a、带电粒子在磁场中运动
b、霍耳效应
霍耳系数
可用于判断半导体的类型
可用于测量磁场
霍尔电压
③安培力
a、安培力公式
一般情况
均匀磁场直线电流
结论:任意平面载流导线在均匀磁场中所受的力 , 与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同;任意形状闭合载流线圈在均匀磁场中受合力为零。
b、磁场作用于载流线圈的磁力矩
N匝线圈
结论: 均匀磁场中,任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的力和力矩为
若
稳定平衡
非稳定平衡
若
磁矩
与I成右螺旋关系
④磁力的功
a、磁力对运动载流导线的功
b、磁场对转动载流线圈的功
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