电磁学_全套课件.ppt

第二篇 电磁学;第五章静电场;二、电荷守恒定律 ;三、库仑定律;四、静电叠加原理;§5－2静电场 电场强度;2、电、磁场的一般性质 物质性 空间可叠加性;二、电场 电场强度;三、电场强度的计算;2、点电荷系的电场 ;例2、半径为R的均匀带电细圆环，电量为q。求圆环轴线上任一点的场强。;例3、有一均匀带电的薄圆盘，半径为R，电荷面密度为σ。求圆盘轴线上任一点的场强。;§5－3 高斯定理;电场线的实验实现图;二、电通量;非均匀电场中，任意曲面 S 的电通量;三、高斯定理;包围点电荷q的任意高斯面S;点电荷系q1、q2、…qn电场中的任意高斯面S;4、讨论 ;四、高斯定理应用举例 高斯定理可以用于求解具有高度对称性的带电体系所产生的电场的场强。 一般求解步骤: 分析电场的对称性 选择适当形状的闭合曲面为高斯面 计算通过高斯面的电通量 利用高斯定理求出电场强度;例3、求均匀带正电的无限大平面薄板的电场强度分布。设电荷面密度为?;§5－4 环路定理 电势;2、任意电场中电场力做功 ;二、静电场的环路定理 ;2、电势能 ;四、电势 ;4、电势零点的选择： 若带电体为有限大小，一般以无穷远处为零电势。则正电荷电场中各点电势为正；负电荷电场中各点电势为负。 若带电体电荷无限分布，则在有限范围内选取零电势点。;2、点电荷系的电势 ;4、用已知场强求电势（积分法）：;例2、求半径为R、均匀带电为q的细圆环轴线上任一点的电势。;例3、一半径为R的均匀带电球壳，所带电荷为q，求空间任一点电势;例4、求无限长均匀带电直线外任一点的电势。已知电荷线密度为?;§5－5 等势面 电势梯度;点电荷;二、电势梯度;例1、应用电势梯度的概念，计算半径为R、电荷面密度为?的均匀带电圆盘轴线上任一点P的电场强度。;§5－6 静电场中的导体;用电场表示： 导体内部任一点的电场强度为零； 导体表面处的电场强度，与导体的表面垂直。;二、空腔导体;三、导体表面附近电场;;第一类空腔(空腔导体内部无电荷) 空腔内表面不带任何电荷; 空腔内部及导体内部电场强度处处为零。;第二类空腔(空腔导体内部有电荷);高压设备都用金属导体壳接地做保护;例1：两??平行放置的面积为S（很大）的金属板，各带电量Q1、Q2 , 板距与板的线度相比很小。求：;例2、一个带电金属球半径R1，带电量q1 ，放在另一个带电球壳内，其内外半径分别为R2、R3，球壳带电量为 q 。试求此系统的电荷、电场分布以及球与球壳间的电势差。若球壳外表面接地，情况会怎样？若金属球接地呢？;§5－7 电容 电容器;二、电容器及其电容;按可调分类 按介质分类 按体积分类 按形状分类;在电路中：通交流、隔直流 与其它元件可以组成振荡器、时间延迟电路等 储存电能 真空器件中建立各种电场;1、平行板电容器　;解：;讨论：①当R2 →? 时;四、电容的串联和并联　;2、并联　;并联电容器的电容等于 各个电容器电容的和。;§5－8　静电场中的电介质;二、电介质对电容的影响　;2、有极分子的极化;无外场时：电介质中任一小体积元?V内所有分子的电矩矢量和为零，即;2、 与束缚电荷面密度的关系;3、封闭曲面内的极化电荷;极化电荷的电场，使整个空间中的电场分布发生变化;以平板电容器中的电介质为例:;五、介质中的高斯定理 ;(2) 三矢量的关系;1、介质在电容中的作用:;2、压电效应和电致伸缩效应;　; ;§5－9　静电场的能量;一般的:;3、电容器的能量 ;二、电场的能量;例1,半径为R1的导体球外有一个内外半径分别为R2、 R3的同心导体球壳。导体球和导体球壳带电分别为q1、 q2 。试求总电场能量。;例2,空气平板电容器的极板面积为S，极板间距为d，其中插入一块厚度为d’的平行铜板。现在将电容器充电到电势差为U，切断电源后再将铜板抽出。试求抽出铜板时外力所作的功;第六章稳恒磁场;3、电流的方向——正电荷流动方向 ;三、电流密度;四、电源的电动势;§6－2 磁场 磁感应强度;二、磁场;三、磁感应强度（磁感强度）;§6－3 毕奥—萨伐尔定律 ; μ0为真空的磁导率;二、毕奥-萨伐尔定律的应用;例1，有一长为L的载流直导线，通有电流为I，求与导线相距为a的P点处的磁感强度。;例2,半径为R的圆形载流导线通有电流I，求其轴线上P点的磁感强度。;例3、试求一载流直螺线管轴线上任一点P的磁感强度 。设螺线管的半径为R，单位长度上绕有n匝线圈，通有电流I。;例4，半径为R的半圆孤线，均匀带电Q，以匀角速度绕对称轴转动，求半圆孤线圆心O处的磁感强度。;§6－4 磁场的高斯定理 ;二、磁