大学物理静电场总结
大学物理静电场总结六篇
大学物理静电场总结六篇高校物理静电场总结范文1宇宙是一个无限空间,含两种物质:①质物者:a、分子、粒子、结构、实体;b、元素:c、重量。
d、占空间位置,e、内含能、功、力三者,f、做行为动功,g、所见物质者物理学,和物质者化学;②场物者(非物质场、场力的现象即场书,场辐其周间,不重量,居空间,但不占空间位置,现象,不实体、不元素,只一具非物质场力,不含能,不做动功,静非物质特异无功,动静功是二者宇宙存在的重要区分,因而必两分门类科学,二者宇宙空间两对立具在,但二者没有任何相同之处,各具各特色,各内经而相异,书有:电力电路非物质书,无线电磁波电学非物质书,太阳光学非物质书,太阳光热学非物质书,地磁线场非物质书,加地表山、水、陆地、加太阳光、温度场等,等于先后共生态环境、造化了动植物栖息生命书,物质空气向地心非物质重力场重力经典力学书等。
)太空、星系向日心聚力场,地球万物向地心力场。
由于非物质充满于宇宙间,无形态,常态,如太阳光和热,太磁波可不算运动,可视为传播速度为零,电路所做静无功则神化(快,零速,即时性,无次数)。
宇宙不特别物质,不狭义物质和不反物质等不适说法,均宇非物质,非物质文化应改为不物质文化,以区分宇宙非物质科学。
世界到如今,非物质学为零,物质学三七开,七不地球经典,形而上学,等于不进展科学世界和教育欠科学,以及中国无一科学,只为引进狭义,又学而不思则罔。
创宇非新型:只有太阳光热非物质依旧,才能解释古今地球万物由来,古今太阳造地球万物,古今同由来。
说宇宙万物由来的切入点,是先宇宙非物质物来和怎么来的,不先问宇宙万物是怎么自然来的,自然界,这会至于不行之论,上帝和神造世界,分两步非物质科学化、物化、解释。
宇宙必定界不自然界说法。
①太空:初始,太古,太空,先是覆盖一个宇宙场,这个场是高光高热度气流岩浆体三构成,非物质场具特定内聚力,向心力,或者范围力,至后来分别成大块无机天体,这就是太阳,地球,月亮,星系等的由来,他们至今仍旧是由高光高温岩浆气流体构成,太阳星系非物质。
大学物理复习第四章知识点总结
大学物理复习第四章知识点总结大学物理复习第四章知识点总结一.静电场:1.真空中的静电场库仑定律→电场强度→电场线→电通量→真空中的高斯定理qq⑴库仑定律公式:Fk122err适用范围:真空中静止的两个点电荷F⑵电场强度定义式:Eqo⑶电场线:是引入描述电场强度分布的曲线。
曲线上任一点的切线方向表示该点的场强方向,曲线疏密表示场强的大小。
静电场电场线性质:电场线起于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远,不闭合,在没有电荷的地方不中断,任意两条电场线不相交。
⑷电通量:通过任一闭合曲面S的电通量为eSdS方向为外法线方向1EdS⑸真空中的高斯定理:eSoEdSqi1int只能适用于高度对称性的问题:球对称、轴对称、面对称应用举例:球对称:0均匀带电的球面EQ4r20(rR)(rR)均匀带电的球体Qr40R3EQ240r(rR)(rR)轴对称:无限长均匀带电线E2or0(rR)无限长均匀带电圆柱面E(rR)20r面对称:无限大均匀带电平面EE⑹安培环路定理:dl0l2o★重点:电场强度、电势的计算电场强度的计算方法:①点电荷场强公式+场强叠加原理②高斯定理电势的计算方法:①电势的定义式②点电荷电势公式+电势叠加原理电势的定义式:UAAPEdl(UP0)B电势差的定义式:UABUAUBA电势能:WpqoPP0EdlEdl(WP00)2.有导体存在时的静电场导体静电平衡条件→导体静电平衡时电荷分布→空腔导体静电平衡时电荷分布⑴导体静电平衡条件:Ⅰ.导体内部处处场强为零,即为等势体。
Ⅱ.导体表面紧邻处的电场强度垂直于导体表面,即导体表面是等势面⑵导体静电平衡时电荷分布:在导体的表面⑶空腔导体静电平衡时电荷分布:Ⅰ.空腔无电荷时的分布:只分布在导体外表面上。
Ⅱ.空腔有电荷时的分布(空腔本身不带电,内部放一个带电量为q的点电荷):静电平衡时,空腔内表面带-q电荷,空腔外表面带+q。
3.有电介质存在时的静电场⑴电场中放入相对介电常量为r电介质,电介质中的场强为:E⑵有电介质存在时的高斯定理:SDdSq0,intE0r各项同性的均匀介质D0rE⑶电容器内充满相对介电常量为r的电介质后,电容为CrC0★重点:静电场的能量计算①电容:②孤立导体的电容C4R电容器的电容公式C0QQUUU举例:平行板电容器C圆柱形电容器C4oR1R2os球形电容器CR2R1d2oLR2ln()R1Q211QUC(U)2③电容器储能公式We2C22④静电场的能量公式WewedVE2dVVV12二.静磁场:1.真空中的静磁场磁感应强度→磁感应线→磁通量→磁场的高斯定理⑴磁感应强度:大小BF方向:小磁针的N极指向的方向qvsin⑵磁感应线:是引入描述磁感应强度分布的曲线。
静电场知识点总结2篇
静电场知识点总结2篇篇一:静电场知识点静电场是一种能够引起电荷间相互作用的场。
静电场的特点是它产生于静止的电荷,并且不随时间变化而发生变化。
下面是静电场的几个重要的知识点。
1. 静电场的定义静电场是由于带电物体所产生的场,它是指在没有外界电场的情况下,带电物体所产生的电场。
这种电场不随时间的变化而产生变化,因此称为静电场。
在静电场中,电荷的分布是静止的,没有电流,而且场方程中的时间项被省略掉。
2. 静电场的电场强度静电场的电场强度是场强的一种。
它是指电场在某一点上的大小和方向。
在静电场中,电场强度与电荷量有关,电荷量越大,产生的电场强度就越强。
而且,电场强度的方向是沿着指向电荷的方向。
3. 静电场的高斯定律静电场的高斯定律是指电场与点电荷的距离平方成反比,与电荷数成正比。
也就是当一个电荷q置于电场中,通过特定表面的总电通量与该电荷成反比,与电荷分布方式和该表面的具体位置无关。
用数学公式表示为:ΦE=1/ε0q()。
4. 静电场的电势静电场的电势是指某一点的电场势能与单位电荷电量之比。
电势是一个标量,它的值代表了从一个参考点到某一点的电场势能的变化量。
在静电场中,电场强度是从高电势向低电势方向的,因为电场强度是由电势差引起的。
以上就是静电场的几个重要知识点,包括静电场的定义、电场强度、高斯定律和电势等。
这些知识点对于理解静电学的基础概念和应用具有重要的意义。
篇二:静电场中的电势能静电场中的电势能是指由于电荷在静电场中发生的位移所产生的能量变化。
在静电场中,由于电荷之间的相互作用力是电荷间势能的体现,因此电势能等于电荷所受的势能差。
1. 静电场中的电势能公式在静电场中,一个电荷q将发生位移Δx,并在电场中受到力Fe,将会产生电势能变化ΔU。
那么电势能变化与电荷间的距离r成反比,与电荷q之间的场强E线性成正比,电势能公式表示为:ΔU=-qEΔx。
2. 静电场中的能量守恒在静电场中,电势能守恒是指电荷自身的能量不会发生变化,因为电势能的变化等于电荷所受的做功。
大学物理静电场知识点全面概括
大学物理静电场知识点全面概括
导体在静电场中会产生静电 感应现象,导致导体表面的 电荷重新分布
导体内部的电场分布满足拉 普拉斯方程,可以通过解拉 普拉斯方程得到导体内部的 电场分布情况
电解质在静电场中的行为
这一现象可以用高斯定理和 电场强度的环路定理进行解 释
导体表面的电荷分布
极化现象
导体内部的电场分布
大学物理静电场知识点全面概括
电场强度的大小和方 向可以表示电场的强 弱和方向
电势的大小和方向可 以表示电场的高低和 方向
电场线密度越大的地 方,电场强度越大
电势 电场线 电场力的计算
电势是指单位电荷在 电场中具有的能量, 用V表示
电场线是一种形象化 的描述电场的方法, 可以用于表示电场的 强弱和方向
大学物理静电场知识点全面概括
本文对静电场的知识点进行了全面概括,旨在帮助学生更好地理解和掌握这一知识点 在未来的学习中,我们可以进一步探讨静电场在不同领域的应用,为实际问题的解决提供有力的理论支 持 ② 静电场中的导体与电解质知识点全面概括 摘要 静电场中的导体与电解质是大学物理中的重要知识点,涵盖了导体和电解质在静电场中的行为、极化现 象、静电感应现象等 本文将对这些知识点进行全面概括,以帮助学生更好地理解和掌握这一知识点 绪论 研究背景
电场力的计算可以利 用库仑定律进行,即 F=qE
大学物理静电场知识点全面概括
其中,F为电场力,q为 电荷量,E为电场强度
电场强度和电势都是标 量场,可以利用梯度、 旋度等操作符对其进行 描述
电场线的密度和方向可 以表示电场的分布情况
静电场的描述方法 矢量场描述 静电场的性质
标量场描述
电场线是一种矢量场描 述方法,可以用于表示 电场的强弱和方向
大学物理——静电场汇总
第七章静电场§7.1点电荷库仑定律一、点电荷和狄拉克d 函数❶点电荷:是一个理想模型,忽略带电体本身的大小和形状,而将其抽象成带电荷的质点。
❷电荷连续分布线分布:dl dq =λ面分布:ds dq =σ体分布:vd dq =ρ❸d 函数(),00⎩⎨⎧=∞≠=x x X d ()1=⎰∞∞-dx X d 二、库仑定律❶真空12f 1q 2q 12r 21ff1q 2q12f 21f ,12312211212r r q Kq f f =-=229cNm 100.9-⨯=K设,410πε=K 212120mN C 1085.8---⨯=ε则3120122121124r r q q f f επ =-=电介质312312441221012212112r r q q r r q q f f r πεεεπ ==-=εr 电介质的相对介电常数ε 电介质的介电常数§7.2电场电场强度一、电场电荷周围存在的一种特殊形态的物质,具有能量、动量等。
电场对外表现:其一:电场对引入其中的电荷有力的作用;其二:当电荷在电场中移动时,电场对它要做功。
电荷之间的作用是通过电场实现的。
电荷⇔⇔电荷电场二、电场强度为了描述电场对电荷的施力性质,引入一个基本物理量--电场强度,简称场强,用表示,其定义为EqF E=三、场强迭加原理处于由产生的电场中q 0n q q q ,,,21 ∑∑=====n i in i iE F FE q q 11四、场强的计算点电荷电场,430rrq q F πε =34r r q E πε =点电荷系电场∑∑==i i i ii i r r q E E 34πε任意带电体电场用积分求解.解体步骤:1.将带电体分成无数个电荷元(电荷元不一定是点电荷)电荷元dq 在空间某点的场强:r rdq E d341πε=2.选取适当的坐标系,写出的各个分量的表达式。
Edzy x dE dE E d ,,3.求zy x dE dE E d ,,,⎰=E d E x x ,⎰=E d E y y ⎰=E d E z z 此步最好利用电荷分布的对称性判断方向,减少计算.E4. 带电体的场强kE j E i E E z y x++=§7.3 电感强度高斯定理一、电感强度D在各向同性的均匀电介质中,任一点处的电感强度等于该点的电场强度和介电常数的乘积,即:D εE EDε=二、电力线和电感线电力线电力线在电场中任一点处,通过垂直于的单位面积的电力线条数等于该点处的量值。
《大学物理》第1章 静电场
三、电场
2.静电场
电场
q1
q2
超距作用和近距作用(场的观点)
电荷在其周围空间产生电场,电场对处于其中的 其他电荷施以电场力的作用。
3.电场强度
进入电场的任何带电体都将受到电场的作用力。
试探电荷 q0 的条件:
q0 →0,几何线度→0,
电场强度的矢量定义
E
q0
> F
0
q0
电场强度的单位: 牛顿/库仑 (N·C-1)
一个带电体所带总电量为其所带正负电的代数和。
3.电荷的量子性
实验证明,在自然界中,电荷总是以一个基本
单元的整数倍出现,即
q ne
n 1,2,3,
电荷的这种只能取分立的、不连续量值的特性叫做电
荷的量子性。
e 1.6021019C
4.电荷的连续分布
电磁现象的宏观规律 电荷在带电体上连续分布
大量电荷
SE
dS
q
0
对包含电荷 q 的任意闭合曲面都 成立。
六、高斯定律
任意闭合曲面内有多个点电荷时,由场强叠加
原理 故
E Ei
i
SE dS S Ei dS i
qi
i
S Ei dS
i
0
六、高斯定律 闭合曲面外的电荷电场线穿入 S 后又从 S 穿出,故其对 S 面的净电通量为零。
5.电荷守恒定律
在孤立系统中,不管其中的电荷如何迁移,系统的电荷 的代数和保持不变,这就是电荷守恒定律。
6.电荷的相对论不变性
实验表明,电荷的电量与它的运动状态无关。 在不同的参考系中,同一带电粒子的电量不变。
二、库仑定律
实验表明:在真空中,两个静止的点电荷之间的相互 作用力,其大小与它们电荷的乘积成正比,与它们之间 距离的二次方成反比;作用力的方向沿着两点电荷的连 线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
大学物理 静电场总结
5. 电势定义:
a
Wpa q0
ur r E dl
a
静电场力作的功与电势差、电势能之间的关系:
b ur r
Aab qE dl q(a b ) (Wpb Wpa ) a
6. 电势分布的典型结论
1) 点电荷: q 4 0r
2) 均匀带电圆环轴线上:
4 0
q R2 x2
3) 均匀带电球面的电势分布:
1)平行板电容器 C 0S
d
2) 电容器的串并联:
串联 1 1 1 1
C C1 C2
Cn
并联 C C1 C2 Cn
4. 电场能量
电容器的静电能: W Q2
2C
电场能量密度:
w
1 2
0E2
各向同性的电介质:
电介质 电位移
D ε0E P
D ε0εr E εE
Gauss定理
2. 静电平衡时导体上的电荷分布 1) 实心导体: 电荷只分布在表面,导体内部没有净电荷.
2) 空腔导体: • 腔内无电荷 电荷分布在外表面,内表面无电荷. •:腔内有电荷: 腔体内表面所带的电量和腔内带电体所带 的电量等量异号。 • 接地空腔导体 外表面不带电, 静电屏蔽 :
3. 电容 C Q
q
4
q
0R
L L rR L L rR
40r
4) 无限长均匀带电直线: ln rB 20 r
(B 0)
7. 电势的计算 叠加法 定义法
第6章 静电场中的导体与电介质
1. 导体的静电平衡条件:
电场描述: ⑴ 导体内部任意一点的场强为零。 ⑵ 导体表面处的场强方向与该处表面垂直.
电势描述: 导体是一等势体,表面是一等势面.
大学物理静电场总结
大学物理静电场总结引言大学物理是大多数理工科学生的必修课程,其中静电场是一个重要的章节。
静电场研究的是电荷在不运动的情况下产生的电场分布和空间分布的规律。
本文将对大学物理静电场进行总结,介绍静电场的基本概念、公式和应用。
基本概念1. 电荷:电荷是物质的一种性质,有正电荷和负电荷两种。
电荷可以相互作用,并在空间中产生电场。
2. 电场:电场是电荷周围的物理量,用于描述电荷对其他电荷的作用力。
电场有大小和方向,并遵循库仑定律。
3. 电力线:电力线是用来描述电场分布的线条。
在同一位置上,电力线的密度与电场强度成正比,越密集表示电场越强。
4. 电势:电势是描述电场能量分布的物理量,表示单位正电荷在电场中所具有的能量。
电势通常用电压来表示,单位为伏特(V)。
5. 电势差:电势差是指在两个点之间单位正电荷所具有的电势能差。
电势差可以用来计算电场力和电场潜能。
基本公式1. 库仑定律:库仑定律描述了两个点电荷之间的作用力与它们间距的平方成反比。
它的数学表达式为:F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,其中F为作用力,q1和q2为两个电荷的大小,r为它们之间的距离,k为库仑常数。
2. 电场强度:电场强度E表示单位正电荷在某一点的受力情况。
电场强度与电势梯度成正比,可以用公式E = -∇V来表示,其中∇为梯度运算符。
3. 电势能:电势能与电场强度的变化成正比,可以用公式Ep = qV来表示,其中Ep为电势能,q为电荷大小,V为电势。
4. 电势差:电势差可以通过两点之间的电场强度和路径长度来计算,公式为ΔV = -∫E·dl,其中ΔV为电势差,E为电场强度,dl为路径微元。
5. 高斯定律:高斯定律描述了电场通过闭合曲面的总通量与内部电荷的代数和成正比。
它的数学表达式为∮E·dA = q/ε0,其中∮E·dA为电场通过闭合曲面的通量,q为闭合曲面内的总电荷,ε0为真空介电常数。
精选大学物理静电场知识总结
REPORTING
目录
• 静电场基本概念与性质 • 静电场中导体与电介质 • 静电场能量与储能元件 • 静电场在生活、生产中的应用 • 静电场相关实验设计与操作技巧 • 知识拓展:其他类型非均匀带电体研究
PART 01
静电场基本概念与性质
REPORTING
电荷与电场
静电场能量密度
描述单位体积内静电场所具有的能量 ,与电场强度的平方和电势有关。
静电场能量分布
在空间中,静电场的能量分布是不均 匀的,通常集中在电荷附近和电场强 度较大的区域。
储能元件:电容器和电感器
电容器
一种能够储存电能的元件,其储能原理是通过在两个极板间 储存电荷来储存能量。电容器的储能密度与其电容值和电压 的平方成正比。
静电复印、打印技术介绍
静电复印
通过充电、曝光、显影、转印、定影等步骤,在感光鼓上形成静电潜像,再利用墨粉进行显影,从而 将图像复制到纸张上的技术。具有速度快、分辨率高等优点。
静电打印
利用静电场控制墨滴的喷射,将图像直接打印到纸张上的技术。具有打印效果好、噪音低等优点。
生物医学领域中应用举例
静电纺丝
连续性方程
在静电场中,电荷守恒定律要求电荷 密度和电流密度满足连续性方程。对 于静态情况,连续性方程简化为电荷 密度的散度为零。
镜像法求解复杂问题
镜像法原理
镜像法是一种求解静电场问题的有效方法。其基本思想是 在适当位置引入虚拟的“镜像”电荷,使得原问题转化为 较简单的镜像电荷与原电荷共同作用的问题。
特殊形状非均匀带电 体的特点
特殊形状非均匀带电体通常具有 复杂的电荷分布和几何形状,使 得静电场问题的求解变得困难。
求解策略
大学物理静电场实验小组总结报告范文
大学物理静电场实验小组总结报告范文Our group recently conducted an experiment on staticelectric fields in college physics. In this report, we will summarize our findings and conclusions from the experiment.我们的小组最近在大学物理课上进行了一项关于静电场的实验。
在本报告中,我们将总结我们从实验中得出的结果和结论。
Firstly, we set up a simple apparatus consisting of two charged plates connected to a power supply. By varying the distance between the plates and measuring the electric potential difference across them, we were able toinvestigate the relationship between electric fieldstrength and distance.我们搭建了一个简单的装置,其中包括两个带电的平板连接到电源。
通过改变平板之间的距离并测量其之间的电势差,我们能够探索电场强度与距离之间的关系。
By carefully controlling the applied voltage and measuring the resulting electric field strength at differentdistances, we found that the electric field strength is inversely proportional to the distance from the charged plate. This confirmed one of the fundamental principles of static electric fields: as you move farther away from a charged object, its influence on surrounding charges diminishes.通过精确地控制所施加的电压并测量不同距离下得到的电场强度,我们发现电场强度与距离成反比关系。
大学物理静电场总结
大学物理静电场总结静电场是物理学中的一个重要概念,是研究电荷和电场相互作用的一门学科。
在大学物理课程中,静电场是必修的内容之一。
本文将对静电场的基本概念、静电场的性质和应用进行总结,希望对读者对静电场有更深入的了解。
首先,让我们来回顾一下静电场的基本概念。
静电场是由静止的电荷所产生的,它是一种与电荷大小和位置有关的力场。
根据库仑定律,两个电荷之间的静电力正比于两个电荷之间的电荷量乘积,反比于它们之间的距离的平方。
静电场的特点是不随时间变化,电场线呈现出从正电荷指向负电荷的分布情况。
静电场具有一些重要的性质。
首先,静电场是保守场,这意味着沿着一个回路作功是零。
其次,静电场满足叠加原理,即在多个电荷存在的情况下,每个电荷所产生的电场矢量可以简单地相加得到总电场矢量。
此外,静电场的电势可以通过电势能来计算,电场力是电势梯度的负数。
最后,静电场满足高斯定律,即电场通量与包围电荷量成正比。
静电场具有广泛的应用。
其中一个重要的应用是电容器。
电容器是由两个导体之间的绝缘介质隔开,当两个导体上带有相同大小的异号电荷时,会在介质中产生静电场。
电容器可以用来储存电能,在电子电路中起到重要的作用。
另外,静电场还用于粒子加速器和电子束设备中。
通过设置合适的电势差,可以产生强大的电场,对电荷进行加速和聚焦,用于研究粒子的性质和精确的材料加工。
在实际应用中,静电场也带来了一些问题。
静电场会引起静电放电,当一个物体带有过多的电荷时,电荷将通过空气或其他介质释放,产生火花和电击。
静电放电还会对微电子设备和化学工艺产生干扰,需要采取相应的防静电措施。
此外,静电场还会产生电磁干扰,对通信设备和敏感仪器造成干扰。
总结起来,静电场是由静止的电荷所产生的力场,具有保守性、叠加性、电势能关系和高斯定律。
它在电容器、粒子加速器和电子束设备中扮演着重要角色。
但静电场也带来一些问题,如静电放电和电磁干扰。
因此,在实际应用中需要注意防护和控制静电场。
[实用参考]大学物理静电场知识点归纳总结.ppt
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3.连续带电体的电场
电荷元:dq
电荷线分布 dq dl
dl
电荷体分布 dq dV
dV
dq
电荷面分布 dq dS
dS
电荷元场强
dE
1
4π 0
dq r2
er
r. P dE
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对于电荷连续分布的带电体,在空间一点P的场强为:
E
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例题7-7 求均匀带电圆盘轴线上任一点的电场。
解:由例题7-6均匀带电圆环轴线上一点的电场
E
xq
4π 0 (R2 x2 )3/ 2
xdq
dE 4π 0 (r 2 x2 )3/ 2
x 2πrdr 4π 0 (r 2 x2 )3/ 2
R
P dE
rx
θ
en
θ
ES
5.非均匀电场通过曲面S 的电场强度通量:
ΨE S E cosdS SE dS
S
en
dS
θ
SE
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6.面元法向规定: ⑴非封闭曲面面法向正向可任意取 ⑵封闭曲面指外法向。
注意:
电通量是标量,但有正负。
当电场线从曲面内向外穿出是正值。
dE 1
4π 0
drq2 er
电荷体分布: 电荷面分布:
E
1
4π 0
dV
r2
er
E
1
4π 0
ds
r2 er
电荷线分布:
E
大学物理笔记(6)电磁学(一)静电场
大学物理笔记(6)电磁学(一)静电场contents •静电场基本概念与性质•库仑定律及其应用•电场线与等势面描绘方法•静电场中导体性质研究•静电场中绝缘体性质研究•静电场能量与能量守恒定律目录静电场基本概念与性质电荷电场电场线030201电荷与电场电场强度描述电场强弱的物理量,用E表示,单位是牛/库仑(N/C)。
电场强度是矢量,方向与正电荷在该点所受电场力方向相同。
电势描述电场中某点电势高低的物理量,用φ表示,单位是伏特(V)。
电势是标量,只有大小,没有方向。
电势差电场中两点间电势的差值,用U表示,单位是伏特(V)。
电势差是标量,有正负之分。
电场强度与电势静电场中的导体和绝缘体导体内部存在大量自由电子的金属物体。
在静电场中,导体内部电场强度为零,电荷分布在导体表面。
绝缘体内部几乎没有自由电子的物体。
在静电场中,绝缘体内部和表面都可以存在电荷。
静电平衡导体在静电场中达到稳定状态的过程。
在静电平衡时,导体内部电场强度为零,电荷分布在导体表面,且表面电荷分布与导体形状有关。
静电感应与电荷守恒静电感应当一个带电体靠近一个导体时,由于电荷间的相互作用力,导体会发生电荷重新分布的现象。
电荷守恒定律在一个孤立系统中,无论发生何种变化或相互作用,其总电荷量始终保持不变。
即电荷既不能被创造也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
库仑定律及其应用库仑定律表述库仑定律是描述真空中两个静止点电荷之间相互作用力的定律。
库仑定律的表述为:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。
点电荷间相互作用力计算连续分布电荷间相互作用力计算库仑定律在实际问题中应用库仑定律在电磁学、原子物理等领域有着广泛的应用。
例如,在电场强度的计算中,可以利用库仑定律计算点电荷在空间中产生的电场强度分布;在电势差的计算中,可以利用库仑定律计算两个点电荷之间的电势差;在电容器、电阻器等电器件的设计和制造中,也需要利用库仑定律进行相关的计算和分析。
(完整版)大学物理静电场知识点总结
大学物理静电场知识点总结1.电荷的基本特点:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特征(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷老是存在一种对称性2.电荷守恒定律:一个与外界没有电荷互换的孤立系统,不论发生什么变化,整个系统的电荷总量必然保持不变。
3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽视带电体自身的线度时才建立。
4.库仑定律:表示了两个电荷之间的静电互相作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间互相作用的规律r1 q1q2 rF1240 r123r 125.电场强度:是描绘电场状况的最基本的物理量之一,反应了电rr F场的基Eq0 6.电场强度的计算:(1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得(2)带电体产生的电场强度,能够依据电场的叠加原理来求解r1nq i r r1dq rE r i E r40 i 1 r i3r 340(3)拥有必定对称性的带电体所产生的电场强度,能够依据高斯定理来求解(4)依据电荷的散布求电势,而后经过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线:是一些虚假线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的散布(1)电场线是这样的线: a.曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b.曲线散布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。
(2)电场线的性质: a.起于正电荷(或无量远),止于负电荷(或无量远)。
b.不闭合,也不在没电荷的地方中止。
c.两条电场线在没有电荷的地方不会订交8.电通量:e s r r E dS(1)电通量是一个抽象的观点,假如把它与电场线联系起来,能够把曲面 S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。
(2)电通量是标量,有正负之分。
9.高斯定理:òs r r1E dS q i0( S里)r(1)定理中的E是由空间全部的电荷(包含高斯面内和面外的电荷)共同产生。
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大学物理静电场知识点总结1. 电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。
3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。
4.库仑定律: 表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律121212301214q q F r r πε=5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电场的基 0F E q =6. 电场强度的计算:(1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得(2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解 πεπε===∑⎰ni i33i 1iq 11dqE r E r 44rr(3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定理来求解(4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布(1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。
(2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。
b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。
c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交 8.电通量: φ=⋅⎰⎰e sE dS(1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。
(2)电通量是标量,有正负之分。
9. 高斯定理:ε⋅=∑⎰⎰sS 01E dS i (里)q(1)定理中的E 是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。
大一物理静电场知识点总结
大一物理静电场知识点总结静电场是物理学中的一个重要概念,在大一物理学学习过程中,我们经常会接触到与静电场相关的知识。
本文将对大一物理学中的静电场知识点进行总结,以帮助大家对该概念有更深入的了解。
一、电荷与电场在静电场的概念中,电荷是首要的概念之一。
电荷分为正电荷与负电荷,同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。
静电场是由电荷所产生的场,具有电荷分布对周围电荷产生力的性质。
电荷在静电场中会受到电场力的作用,电场力的大小与电荷量成正比,与电荷间的距离的平方成反比。
二、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律。
根据库仑定律,两个电荷之间的电场力与它们之间的距离的平方成反比,与它们的电荷量的乘积成正比。
三、电场强度电场强度是衡量电场对电荷施加力的强弱的物理量。
电场强度可以用来计算在给定位置上电场对单位正电荷的作用力大小。
四、电势能电场中存在电势能概念。
当一个电荷在电场中移动时,其位置的改变会引起电场力对电荷做功,从而改变电荷的电势能。
电势能的计算可以通过电势差来实现,电势差是指单位正电荷由一个位置移动到另一个位置所具有的电势能的差异。
五、电势电势是描述电场对电荷施加的力在电荷上所做功与电荷量的比值。
电势在静电场中是标量量,它的单位是伏特。
六、高斯定理高斯定理是电动力学中的重要定理之一,用来计算电荷分布所产生的电场。
根据高斯定理,电场通过一个闭合曲面的总通量等于该闭合曲面内的电荷代数和与真空介电常数之积。
七、等势线等势线是指在电场中,所有点上电势相等的线。
等势线与电场线互相垂直。
八、静电力静电力是由静电场中的电荷所产生的力。
当两个电荷之间有一定的距离时,它们之间会产生静电力。
九、电容与电容器电容是指在一定电压下,储存在导体中的电荷量与所加电压的比值。
电容器是一种用于储存电荷的装置,它由两个导体板和介质组成。
总结:大一物理学中的静电场知识点涉及到电荷、电场、电势能、电势、高斯定理等内容。
通过对这些知识点的深入学习与理解,我们可以更好地掌握静电场的基本概念与原理,为之后的物理学习打下良好的基础。
大学物理静电场复习总结
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40
静电场中的导体与电介质
基本概念和基本规律
1. 导体静E E 内 表 电平 0面 衡导 的条件体表 导导体体是表面 等面势 是体 等势面
一、基本概念和基本规律
1. 电容的定义: C Q U
2.
ห้องสมุดไป่ตู้
1
电容器的串联:C
1 Ci
并联:CCi
3. 电容器的能量:W1CU 2Q21QU 2 2C 2
4. 电场能量密度:w1E rD r1E2
2
2
任意电场的能量:
WV
1Er 2
r DdV
5. 求电容器电容的步骤: ur 假定极板带电Q 板间的 E
板间的 U
q 4 0 r
ln a 2 0 r q R2 x2
R
0
r [1 x20
x
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x2R2
(
20
R2x2x)
E
i
x 20
x
E
0
i
场源电荷(+)
E
U
R q
r
rR: rR:
q 4 0r
2
rˆ
qr 40 R3 rˆ
q
rR:
rR:84 q00Rr (3Rr22)
Rr rR: rˆ 2 0r
4. 高斯定理:
rr
e r SE r dS1
EdS
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大学物理静电场知识点总结1.电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2.电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。
3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。
4.库仑定律:表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律r1 q1q2 rF1240 r123r 125.电场强度:是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电rr F场的基 Eq0 6.电场强度的计算:(1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得(2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解r 1nq i r r 1 dq rE r i E r4 0 i 1 r i3 r 34 0(3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定理来求解(4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线:是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布(1)电场线是这样的线: a.曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b.曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。
(2)电场线的性质: a.起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。
b.不闭合,也不在没电荷的地方中断。
c.两条电场线在没有电荷的地方不会相交8.电通量:e s r r E dS(1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面 S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。
(2)电通量是标量,有正负之分。
9.高斯定理:òs r r 1E dS q i0( S 里)r(1)定理中的E是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。
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在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该闭合曲面包围的所有电荷的代数和除以
说明:
①高斯定理是反映静电场性质的一条基本定理。
②通过任意闭合曲面的电通量只取决于它所包围的电荷的代数和。
③高斯定理中所说的闭合曲面,通常称为高斯面。
三、静电平衡
1、静电平衡
当一带电体系中的电荷静止不动,从而电场分布不随时间变化时,带电体系即达到了静电平衡。
说明:
①导体的特点是体内存在自由电荷。在电场作用下,自由电荷可以移动,从而改变电荷分布;而电荷分布的改变又影响到电场分布。
②均匀导体的静电平衡条件:体内场强处处为零。
③导体是个等势体,导体表面是个等势面。
④导体外靠近其表面的地方场强处处与表面垂直。
2、静电平衡时导体上的电荷分布
在达到静电平衡时,导体内部处处没有净电荷,电荷只分布在导体的表面。
②腔内有带电体
当导体壳腔内有其他带电体时,在静电平衡状态下,导体壳的内表面所带电荷与腔内电荷的代数和为0
③静电屏蔽
封闭导体壳(不论接地与否)内部的电场不受外电场的影响;
接地封闭导体壳(或金属丝网)外部的场不受壳内电荷的影响。
四、电通量、电容及电场中的能量计算
1、电通量
取电场中任一面元 ,通过此面元的电场线条数即定义为通过这一面元的电通量
6、压电晶体振荡器
7、电声换能器
说明:
①在静电平衡状态下,导体表面之外附近空间的场强 与该处导体表面的面电荷密度 的关系为:
③表面曲率的影响(孤立导体)表面曲率较大的地方(突出尖锐), 较大;曲率较小的地方(较平坦), 较小
3、导体壳
①腔内无ห้องสมุดไป่ตู้电体
当导体壳内没有其他带电体时,在静电平衡下,导体壳的内表面上处处没有电荷,电荷只能分布在外表面;空腔内没有电场
2、电势
⑴、电场中给定的电势能的大小除与电场本身的性质有关外,还与检验电荷有关,而比值 则与电荷的大小和正负无关,它反映了静电场中某给定点的性质。为此我们用一个物理量-电势来反映这个性质。即
⑵、对电势的几点说明
①单位为伏特V
②通常选取无穷远处或大地为电势零点,则有: 即P点的电势等于场强沿任意路径从P点到无穷远处的线积分。
1、电介质的极化
①在电场中,电介质表面上出现电荷分布,由于这些电荷仍束缚在每个分子中,故称之为束缚电荷或极化电荷。
②无极分子:分子正负电荷中心重合;
有极分子:分子正负电荷中心不重合。
2、极化强度矢量
电偶极子排列的有序程度反映了介质被极化的程度,排列得越有序说明被极化得越厉害。
①量度了电介质极化状态(极化程度、极化方向)
② 的大小为单位电荷在该点所受电场力, 的方向为正电荷所受电场力的方向。
③单位为N/C或V/m
④电场中空间各点场强的大小和方向都相同称为匀强电场
⑵、点电荷的电场强度
以点电荷Q所在处为原点O,任取一点P(场点),点O到点P的位矢为r,把试验电荷q放在P点,有库仑定律可知,所受电场力为:
⑶常见电场公式
无限大均匀带电板附近电场:
②通常在电容器两金属极板间夹有一层电介质,也可以就是空气或真空。电介质会影响电容器的电容。
③平行板电容器
④球形电容器
4、静电场中的能量
①电容器的电能为:
②能量密度(单位体积内的电场能量)为:
五、静电场中的电介质
电介质即绝缘体。电介质内没有可以自由移动的电荷。在电场作用下,电介质中的电荷只能在分子范围内移动
⑶常见电势公式
点电荷电势分布:
半径为R的均匀带点球面电势分布:
二、四定理
1、场强叠加定理
点电荷系所激发的电场中某点处的电场强度等于各个点电荷单独存在时对该点的电场强度的矢量和。即
2、电势叠加定理
、 ... 分别为各点电荷单独存在时在P点的电势点电荷系的电场中,某点的电势等于各点电荷单独 存在时在该点电势的代数和。
第七章、静 电 场
一、两个基本物理量(场强和电势)
1、电场强度
⑴、 试验电荷在电场中不同点所受电场力的大小、方向都可能不同;而在同一点,电场力的大小与试验电荷电量成正比,若试验电荷异号,则所受电场力的方向相反。我们就用 来表示电场中某点的电场强度,用 表示,即
对电场强度的理解:
①反映电场本身性质,与所放电荷无关。
②单位:
3、电解质极化规律
①对于大多数各向同性介质,有: 其中 为极化率,与电介质的种类有关
4、有电介质时的高斯定理
定义 为相对电容率, 为电容率,定义 为电位移矢量,有:
六、应用
1、尖端放电:导体尖端附近的电场特别强,使空气分子电离,产生放电现象。
2、负离子发生器
3、静电喷药
4、静电除尘
5、静电复印
①通过任意曲面的电通量为:
②对封闭曲面来说,
并且,对于封闭曲面,取其外法线矢量为正方向,即穿入为负、穿出为正。
2、电容
①使导体每升高单位电势所需要的电量
②单位:法拉F、 、
③电容C是与导体的形状、大小有关的一个常数,与q、V无关
3、电容器
两个带有等量异号电荷的导体所组成的系统。
说明:
①电容器的电容与两导体的尺寸、形状、相对位置有关