大学物理静电学总结
大学物理下知识点总结
电流分布 直 无限长 电 流 半无限长
导线所在直线上
圆 圆心处 电 流 弧电流圆心 长直载流密绕螺线管 载流密绕细螺绕环
磁场分布
B μ0 I 2πa
B 0I 4 a
B0
BO
0 I
2R
BO
0 I
2R
2
B内 0nI B内 0nI
B外 0 B外 0
1、B 、H 关系:
磁介质概要
对各向同性磁介质： B H
L L
di dt
（1）自感磁能：Wm
1 2
LI 2
（2）磁能密度：wm
1 2
B2
1 H 2
2
1 BH 2
磁能：Wm wmdV V
6、Maxwell位移电流假说： 实质：变化电场→ 磁场
平板电容器中总位移电流：
Jd
D t
Id
C dU dt
0 S板
dE dt
全电流定律：
H dl
L
Ic Id
n
点电荷系场: u ui 无连限续大带或电无体限场长: 带ui电1 体q du不能q 使4d用q0r该(方u法 0)
计算量
q
E
4
r2
0
r0
E
i
qi
40ri2
r0i
dq
E 40r 2 r0
1
S
E dS
0
qi
s内
Up
U0 E dl p
q U
4 0r
U
i
qi
4
0
ri
U
dq
40r
Q1 ，R1 Q2 ，R2 R1 R2
场强分布
E 2 0a
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。
大学物理知识点归纳
大学物理第十一章：真空中的静电场一、电场强度：数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力的大小，也等于单位面积电通量的大小（即电场线密度）；方向与该点的受力方向（或者说电场线方向）一致。
二、电场强度的计算：a)点电荷的电场强度：b)电偶极子中垂线上任意一点的电场强度：（表示点到电偶极子连线的距离）c)均匀带电直棒：无限长（=0）无限ii.非均匀电场E穿过曲面S的电通量：四、高斯定理a)b)表述：真空中任何静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，在数值上等于该闭合曲面内包围的电荷的代数和除以;c)理解：1.高斯定理表达式左边的E是闭合面上处的电场强度，他是由闭合面内外全部电荷共同产生的，即闭合曲面外的电荷对空间各点的E有贡献，要影响闭合面上的各面元的同量。
2.通过闭合曲面的总电量只决定于闭合面内包围的电荷，闭合曲面外部的电荷对闭合面的总电通量无贡献。
d)应用：1.均匀带电球面外一点的场强相当于全部电荷集中于球心的点电荷在该点的电场强度。
2.均匀带电球面内部的电场强度处处为零。
五、电势a)静电场环路定理：在静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。
b)电场中a点的电势：1.无穷远为电势零点：2.任意b点为电势零点：电场中任意一点的电场强度等于该点点势梯度的负值。
第十二章a)导体内部，电场强度处处为零；导体表明的电场强度方向垂直该处导体表面；电场线不进入导体内部，b)c)d)e)a)i.b)导体空腔内有带电体（电量为q）的情况i.空腔导体原来不带电，空腔外表面感应电荷为q，空腔内表面感应电荷为-q。
如果空腔导体原来带电量Q，则内外表面电荷量分别加上Q。
三、A、B为两个任意带电平面：，四、静电场中的电介质：a)电介质中的电场强度：i.ii.电介质极化后，介质内部任意一处，合电场强度，但不等于0，这是电场中的电介质与电场中的导体静电平衡后的重要区别。
五、电介质中的高斯定理：a)其中六、有电介质存在时静电场的分析计算：i.由介质中的高斯定理先计算空间的分布，再由求得空间电场的分布。
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》静电场小结
其中 W 0
六、导体中的静电场
1、导体静电平衡的条件
① 导体内部场强处处为0，导体表面场强与表面垂直。 ② 整个导体是一个等势体，导体的表面是一个等势面。
2、静电平衡时导体上电荷的分布
① 导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面。 表面曲率越大（曲率半径越小）处，电荷面密度越大。
② 空腔导体 * 腔内无电荷，静电平衡时，净电荷只分布在导体的外 表面，空腔内表面无电荷。
Ex Eix , Ey Eiy , Ez Eiz
E Exi Ey j Ezk
（2）连续分布带电体
E
Ei
1
4 0
qi ri2
ri
1 dq
E dE 40 r2 r
解题步骤:
① 建立坐标
② ③
④
带电体上任取电荷元 dq dl
电荷元dq在P点的场强 dE 的大小
把
dE
2、电势
定义式
F
E
q0
Va
Wa q0
E dr
a
其中 V 0
3、场强和电势的关系
积分关系
b
Va a E dr ,
Uab
E dr
a
微分关系
Ex
V , x
Ey
V , y
Ez
V z
三、计算场强的方法
1、用叠加原理
（1）分立点电荷
E
Ei
1
4 0
qi ri2
ri
实际中建立坐标，把 Ei分解为
分解为
dEx
和dE
y
dE
1
4 0
dq r2
r 是dq 到 P 点的距离
Ex dEx,
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.
大学物理知识点(静电学)
" 0" A
E dl
2）电势
3）电势差（电压）
" 0" WA UA E dl A q0
3）电势叠加原理
U AB
n
rB rA
E dl
1 qi 点电荷系： U U1 U 2 U n i 1 4π 0 ri 连续带电体： U
真空中 介质中
2、电极化强度： P 0 (r 1)E 0 r E
3、极化电荷面密度:
Pn
E 0
4、电场与电荷面密度的关系:
0 E0 0
5、 有电介质时的高斯定理
如果电荷和介质的分布具有一定对称性： 球对称、柱对称、镜面对称 可利用介质中的高斯定理求场强。 思路： 先根据自由电荷的分布利用介质中的高斯定理 求出电位移矢量的分布；
1场强叠加原理2均匀带电圆盘的场强2几个典型带电体的场强公式1均匀带电圆环的场强无限大3均匀带电球壳的电场分布均匀带电总电量为q若球壳无限薄则不需考虑壳内电场得均匀带电球面内外的场强4无限长带电圆柱体的电场分布均匀带电体密度为对无限长带电圆筒面因筒内无电荷故有柱面其中
第一章主要内容总结
一、两个基本物理量
对于连续带电体：
方法Ⅰ
i 1
4πε0 ri
典型带电体的电势
电势叠加原理
常用方法：化“整”为“零”；补偿法；叠加法。
方法Ⅱ
UA
场强积分法（沿电力线积分）
"0" A
E dl
U AB
B A
E dl
W AB qU AB
熟记均匀带电圆环/ 圆盘、均匀带电球面/ 球体，无限长均匀 带电圆柱面/ 柱体、无限大带电平面的E、Ｕ分布。
大学物理电磁学总结
大学物理电磁学总结电磁学部分总结静电场部分第一部分：静电场的基本性质和规律电场是物质的一种存在形态，它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场的物质特性的外在表现是：(1)电场对位于其中的任何带电体都有电场力的作用(2)带电体在电场中运动, 电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势，掌握定义及二者间的关系。
电场强度 E =q 0∞ W a 电势 U a ==E ⋅d rq 0a2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理Φe =E ⋅d S =ε0∑qL E ⋅d r =0要掌握各个定理的内容，所揭示的静电场的性质，明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。
重点是高斯定理的理解和应用。
3、应用(1)、电场强度的计算1q E =r 02a) 、由点电荷场强公式 4πεr 及场强叠加原理 E = ∑ E 计i 0算场强一、离散分布的点电荷系的场强1q i E =∑E i =∑r 2i 0i i 4πεr 0i二、连续分布带电体的场强 d q E =⎰d E =⎰r 204πε0r其中，重点掌握电荷呈线分布的带电体问题b) 、由静电场中的高斯定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布，步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势的计算一起进行。
c) 、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强（适用于电势容易计算或电势分布已知的情形），掌握作业及课堂练习的类型即可。
（2）、电通量的计算a) 、均匀电场中S 与电场强度方向垂直b) 、均匀电场，S 法线方向与电场强度方向成θ角E =-gradU =-∇U∂U ∂U ∂U =-(i +j +k )∂x ∂y ∂zc) 、由高斯定理求某些电通量（3）、电势的计算a) 、场强积分法（定义法）——计算U P =⎰E ⋅d rb) 、电势叠加法——q i ⎰电势叠加原理计算⎰∑U i =∑4πεr⎰0iU =⎰dq ⎰dU =⎰⎰⎰4πε0r ⎰第二部分：静电场中的导体和电介质一、导体的静电平衡状态和条件导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态称为静电平衡状态。
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
大学物理静电学总结
大学物理静电学总结静电学是物理学中的一个重要分支，主要研究静止电荷之间的相互作用和电荷分布规律。
在大学物理课程中，静电学通常是一个重要的章节，涵盖了基本概念、定理、公式和应用。
本文将简要总结大学物理静电学的主要内容。
一、基本概念1、电荷：电荷是物质的基本属性，可以分为正电荷和负电荷。
电荷的量称为电荷量，用符号Q表示，单位为库仑（C）。
2、电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它可以对放入其中的电荷施加作用力。
电场强度E是描述电场性质的一个物理量，单位为牛/库仑（N/C）。
3、电势：电势是描述电场中某一点电场强度大小的物理量，用符号V表示，单位为伏特（V）。
4、电容：电容是描述电容器储存电荷能力的物理量，用符号C表示，单位为法拉（F）。
5、静电荷分布：静电荷分布是指电荷在空间中的分布情况，可以用电荷密度、电荷线密度和电荷面密度来描述。
二、基本定理和公式1、高斯定理：高斯定理表明，穿过一个封闭曲面的电场强度通量等于该曲面内电荷量的代数和除以真空介电常数。
2、静电场基本方程：静电场基本方程表明，电势V和电场强度E之间存在关系▽·E=ρ/ε0和▽×E=0，其中ρ表示电荷密度，ε0表示真空介电常数。
3、静电场中的能量：静电场中的能量可以用电势能EP和电场能量WE来表示。
其中，电势能EP=QV，电场能量WE=1/2ε0E²。
4、电容器的充电和放电：电容器的充电过程是指将电荷加到电容器两极板上，放电过程是指将电荷从电容器两极板上移走。
充电和放电过程中，电流I与电压U之间存在关系I=dQ/dt=U/R和U=dQ/dt=I×R，其中R表示电阻。
5、静电感应：当一个导体置于电场中时，由于静电感应，导体内部会产生相反的电荷分布，使得导体表面出现电荷。
静电感应的原理可以用安培环路定律和法拉第电磁感应定律来解释。
6、静电屏蔽：静电屏蔽是指将一个导体置于电场中时，由于静电感应，导体表面会产生相反的电荷分布，使得外部电场对导体内部的影响减弱。
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。
大学物理知识总结习题答案(第四章)静电场
第四章 静电场本章提要1．电荷的基本性质两种电荷，量子性，电荷首恒，相对论不变性。
2．库仑定律两个静止的点电荷之间的作用力12122204kq q q q r r==F r r πε 其中922910(N m /C )k =⨯⋅122-1-2018.8510(C N m )4k -==⨯⋅επ3．电场强度q =F E 0q 为静止电荷。
由10102204kq q q q r r==F r r πε 得112204kq q r r ==E r r πε4．场强的计算（1）场强叠加原理电场中某一点的电场强度等于各个点电荷单独存在时在该点产生的电场强度的矢量和。
i =∑E E（2）高斯定理电通量：在电场强度为E 的某点附近取一个面元，规定S ∆=∆S n ，θ为E 与n 之间的夹角，通过S ∆的电场强度通量定义为e cos E S ∆ψ=∆=⋅∆v S θ取积分可得电场中有限大的曲面的电通量ψd e sS =⋅⎰⎰E Ò高斯定理：在真空中，通过任一封闭曲面的电通量等于该封闭曲面的所有电荷电量的代数和除以0ε，与封闭曲面外的电荷无关。
即i 01d sq=∑⎰⎰E S g Ò内ε5．典型静电场（1）均匀带电球面0=E （球面）204q r πε=E r （球面外）（2）均匀带电球体304q R πε=E r （球体） 204q r πε=E r （球体外）（3）均匀带电无限长直线场强方向垂直于带电直线，大小为02E r λπε=（4）均匀带电无限大平面场强方向垂直于带电平面，大小为2E σε=6．电偶极矩电偶极子在电场中受到的力矩=⨯M P E思考题4-1 020 4qq r ==πεr 与FE E 两式有什么区别与联系。
答：公式q FE =是关于电场强度的定义式，适合求任何情况下的电场。
而公式0204q rπε=E r是由库仑定理代入定义式推导而来，只适于求点电荷的电场强度。
4-2一均匀带电球形橡皮气球，在气球被吹大的过程中，下列各场点的场强将如何变化？（1） 气球部 （2） 气球外部 （3） 气球表面答：取球面高斯面，由00d ni i q ε=⋅=∑⎰⎰ÒE S 可知（1）部无电荷，而面积不为零，所以E = 0。
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。
(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。
了解大学物理中的静电学与电势
了解大学物理中的静电学与电势静电学和电势是大学物理课程中的重要内容，它们研究的是与电荷有关的现象和电场的性质。
本文将介绍静电学的基本概念、公式和应用，并探讨电势的概念和计算方法。
一、静电学的基本概念1. 电荷：电荷是物质所具有的一种性质，分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2. 静电力：静电力是由于电荷之间的相互作用而产生的力，遵循库仑定律。
库仑定律表明，两个点电荷之间的静电力正比于它们之间的距离的平方，并与它们之间的电荷量成正比。
3. 电场：电场是由电荷产生的力场，描述了电荷对周围空间的影响。
电场强度的大小表示单位正电荷在该位置所受的电场力。
4. 高斯定律：高斯定律表明，闭合曲面上的电通量与该曲面内总电荷量成正比。
这个定律可以用于计算电荷在不同几何形状的分布中对电场产生的影响。
二、静电学的公式1. 库仑定律：两个电荷之间的静电力可以通过库仑定律计算。
库仑定律的数学表达式为F = k * q1 * q2 / r^2，其中F是静电力，k是库仑常数，q1和q2是电荷量，r是两个电荷之间的距离。
2. 电场强度公式：电场强度是描述电场的物理量，可以通过公式E= F / q计算，其中E是电场强度，F是电场力，q是电荷量。
3. 高斯定律：高斯定律可以用于计算电荷在闭合曲面内产生的电场。
数学表达式为∮E · dA = Q / ε0，其中∮E · dA表示通过闭合曲面的电场通量，Q是闭合曲面内的总电荷，ε0是真空介电常数。
三、静电学的应用1. 静电除尘：利用静电力可以去除物体表面的粉尘和污垢。
静电除尘器通过产生电场，使带电的粉尘和污垢被吸附到带有相反电荷的电极上，从而实现清洁效果。
2. 静电喷涂：静电喷涂利用静电力将涂料带电，使其在喷涂时更好地附着在物体表面上。
这种喷涂方法可以提高喷涂效率和涂料利用率。
3. 静电除湿：静电除湿器利用静电力去除空气中的湿气。
通过将湿气带电，使其被吸附在带有相反电荷的吸附材料上，从而实现除湿效果。
大学物理静电场复习总结
UR 0
rR:
ln r 20 R
rR: 0
rR: 0
R
rrR:
R 2 20r
rˆ
rR:
r 20
rˆ
UR 0 rR:
R2 ln R 0
20 r
rR: (R2 r2)
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
]i
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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E U i j k
x y z
12
(二)求电势的方法 • 电场强度积分法
P0
U E dl P
• 电势叠加法 点电荷场电势公式 电势叠加原理
Q U
4 0r
U
Ui
i
i
qi 4 0r
dq U
Q 4 0r
13
〔例1〕真空中有高ｈ＝20cm，底面半径R＝10cm的圆锥面， 在OO’的中点置一点电荷q，求通过圆锥侧面的电通量
2
(2) 库仑定律
q1 r
q2
r
在真空中，两个静止点电荷之间的静电相互作
用力大小，与它们的电量的乘积成正比，与它们
Байду номын сангаас
之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着它们
的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
f
q1q2
4 0r 2
rˆ
(3)电力叠加原理
0 8.85 1012 c 2m 2 N 1
静电力作功与路径无关， 静电场是保守力场。
9
重点：
1.点电荷与库仑定律 2.电场强度、电场力与试探电荷 3.高斯定理 4.电势、电势与电场强度的关系 5.求解电场强度和电势的方法
10
(一)求电场强度的方法
• 求连续带电体的场强
解题步骤：·把Q 无限多dq ·由dq dE (利用点电荷场强公式) ·由dE E = dE (利用场强叠加原理)
在真空中的静电场内，通过任一闭合面的电通量
等于这闭合面所包围的电量的代数和除以0.
qi内
E dS i
E dS
S
0
S
1 dV V 0
电荷不连续分布
电荷连续分布
8
(2) 静电场环路定理
静电场的环路定理 L Edl = 0
在静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线 积分等于零。
Q U
4 0r
电势叠加原理
U
Ui
i
i
qi
4 0r
dq
U
Q
4
0
r
5
(3)电场线 用一族空间曲线形象描述场强分布，
通常把这些曲线称为电场线. 规定:
方向--场线上每一点的正切线方向，表示该 点场强方向。
大小--在电场中任一点，取一垂直于该点场 强方向的面积元，使通过单位面积的电场线数 目，等于该点场强的量值。
Q
4 0r 2
rˆ
E
i
Ei
或
E
in i1
qi
4 0
ri2
rˆi
E
dE
Q
dq
Q4 0r
2
rˆ
4
(2) 电势
Ua
Wa q
电场中某点的电势，其数值等于单 位正电荷在该点所具有的电势能。
点电荷场的电势公式
势 能零点
Ua E dl a
电场线密度大的地方，电场场强大；密度小 的地方，电场场强小.
6
(4) 等势面 由电势相等的点组成的面叫等势面.
(5)电场强度与电势的关系
势 能零点 b
Ua E dl E dl Ua Ub
a
a
E
dU
n
U
dn
7
3.两条基本定理 (1) 静电场的高斯定理
★矢量积分化作分量积分去作
E = dE Ex = dEx Ey = dEy Ez = dEz
可利用“对称性分析”，
根据带电体的对称性，
分析某分量积分是否为零。
11
• 利用高斯定理求电场强度
对称性分析 取合适的高斯面 计算电通量 利用高斯定理解出E
• 利用电势梯度求电场强度
U U U
ｈ
解：以ｑ所在点为球心，以ｒ＝
R 2＋（ ）2 2
为半径作一闭合球面包围ｑ。
通过该球面的电通量：φ ＝ｑ
0ε 0
通过圆锥侧面的电通量：φ
＝φ
2
－φ
0
1
其中φ1为通过圆锥底面的电通量
Ｏ’ ｑｒ O
R
φ1 ＝S球冠 φ0 S球面
,
φ ＝φ
1
0
2π
ｒ（ 4πｒｒ2－ｈ2）＝2ｑε （ 0 1－
ｈ
2
）
R 2＋（ｈ2）2
f fi
i
某点电荷受到来自其它点电荷的总静电力应等于 所有其它点电荷单独作用的静电力的矢量和。 3
2.两个基本概念及其关系
(1)E电场qf强 度电单向位 为场电 正中某荷 电点在 荷的该 在电点 该场受 点强力 受度的力的大的小方大小，向等其。于方
点电荷的场强公式 场强叠加原理
E
∴φ ＝φ －φ ＝（1＋
ｈ
）ｑ
2
0
1
2
4
R 2＋（ｈ2）2
ε 0
14
静电学部分 总结
1
一.真空中的静电场
1.三条实验定律
(1) 电荷守恒定律 Qi c
在一个和外界没有电荷交换的系统内，正负电 荷的代数和在任何物理过程中保持不变。
或在任一物理过程中，电荷既不能产生，也不 能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体， 或从物体的一部分转移到另一部分。
电荷守恒定律是物理学中普遍的基本定律。