电场强度计算课件.ppt

电场强度的计算,1,描述电场的物理量电场强度,电场中某点的电场强度等于单位正电荷在该点所受的电场力。,2,电场强度的计算,3,场点,源点,（1)点电荷的电场,4,qi,q2,q0,q1,（2)电场强度叠加原理和点电荷系的场强,电场强度叠加原理,5,点电荷系的电场,6,电荷面分密度,电荷体密度,电荷线分布密度,(3) 连续带电体的电场：体分布、面分布、线分布,7,电荷面分布,电荷体分布,电荷线分布,所以, 电荷元：,计算时将上式在坐标系中进行分解，再对坐标分量积分。,8,体电荷分布的带电体的电场,面电荷分布的带电体的电场,线电荷分布的带电体的电场,计算时将上式在坐标系中进行分解，再对坐标分量积分，即先分后和：,9,解题思路及步骤：,2、建立坐标系;,1、确定电荷密度:,4、根据库仑定律确定电荷元的 电场强度dE：,6、积分求场强分量：,3、求电荷元电量dq;,7、求总场的大小和方向,关键是得到电荷元的微分形式，即dq,5、确定dE在坐标系中分量形式：,注意使用对称性,10,解：,例1. 求电偶极子中垂面上的电场。,r,11,用矢量形式表示为：,r,电偶极矩（电矩）,12,例2. 求一均匀带电直线周围的电场,解：建立直角坐标系,带电,13,积分变量代换,代入积分表达式,14,同理可算出,15,均匀带电直线的总场强：,16,当直线长度,记住：无限长均匀带电直线的场强,极限情况，,17,例3 半径为R的均匀带电圆环总电量为q，求轴线上任一点x处的电场。（课堂练习）,x,R,p,由对称性,解：,18,19,所以，由对称性,当dq 位置发生变化时，它所激发的电场矢量构成了一个圆锥面。,20,例4 求均匀带电圆盘轴线上任一点的电场。,解：由例3均匀带电圆环轴线上一点的电场,21,讨论：,无限大均匀带电平面的场强，匀强电场,可视为点电荷的电场,22,课堂练习： 求均匀带电半球面(已知R, ) 球心处电场 .,哪一个正确？,23,其方向取决于 的符号，若 ，则 沿x 。,24,场源的定性规律,二维无限大均匀带电面场强渐进行为一维无限长均匀带电线附近的场强渐进行为点电荷场强的渐进行为电偶极子场强的渐进行为电四极子场强的渐进行为,电三极子？,25,定性和定量的关系,渐进分析定性分析物理直觉的建立,26,1、如图四个电荷分布在边长为2a的正方形顶角, 每个电荷的带电量大小为q, 计算在x轴的p点（-h,0, 0 ）电场强度E。,x,+q,+,-,-q,y,z,p,课下作业,2、1.3.83、1.3.9,27,