第11讲电偶极子ppt课件.ppt

电偶极子,电偶极子是一种常见的带电结构。所有有极分子都属于电偶极子。,电偶极子：等量异号电荷+q、-q，相距为l，l 相较于场点距离很小.,电偶极矩(electric moment)：,1 基本概念,电偶极子的轴：从-q 指向+q 的矢量,水分子是电偶极子,酒精分子是电偶极子,CO2分子不是电偶极子,?,?,2 电偶极子在均匀电场中所受的和力与和力矩,受力分析,矢量式,力矩总是使电矩 转向 的方向，以达到稳定状态,可见：力矩最大；力矩最小。,求电偶极子电场中任一点P 的电势.,解：,例题1,由叠加原理,其中,计算电偶极子电场中任一点的场强。,解：,例题2,B点(x=0),A点(y=0),如何理解带电球面内的场强为0?,过P点作圆锥则在球面上截出两电荷元,在P点场强,方向如图,在P点场强,方向如图,立体角示意图,立体角：物体在一个以观测点为球心的球面上的投影面积与半径平方的比值。平面角：圆的弧长与半径的比值。,习题选讲,1.已知两杆电荷线密度为,长度为L,相距L.求两带电直杆间的电场力.,解：（1）距离原点x处取元电荷dq=dx，在x轴上距离原点为a（a L）的空间点形成的场强为,a点的总场强为,（2）距离原点x（2L x 3L）处取电荷元dq=dx，其所受电场力为,则右侧棒受到的合力为,取同心球面为高斯面,由高斯定理得：,解：,2.如图所示，半径R的非金属球体内，电荷体密度为=k r，式中k为大于零的常量，求：（1）球体内任意一点的场强E1（r）；（2）球体外任意一点的场强E2（r）。,电通量,3.如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R。试求环中心O点处的场强和电势。,解：(1)在x处取电荷元dq=dx。在O点的场强为,CD段在O点的场强,同样可求AB段在O点的场强,而BC段在O点的场强易求，为,二者方向相反,大小相等。,所以O点的场强为：,(2)CD段上，在x处取电荷元dq=dx。在O点的电势为,CD段在O点的总电势为,AB段在O点的电势与CD段相同，即UAB=UCD。,CD段在O点的总电势为,则O点的总电势为,