8-3 环路定理.ppt

上节课重点内容复习:
高斯定理
高斯定理
由高斯定理求电场分布的步骤
由电荷分布的对称性分析电场分布的对称性。
2. 在对称性分析的基础上选取高斯面. 目的是使
能够以乘积形式给出。
(球对称、轴对称、面对称三种类型)
3. 由高斯定理求出电场的大小,
并说明其方向。
一、电场力做功
当带电体在静电场中移动时,静电场力对带电体
要作功,这说明静电场具有能量。
其中
则
带电体在任何静电场中移动时,静电场力所做的功
只与路径的起点和终点位置有关,而与路径无关。
说明静电力是保守力,静电场是保守场。
结论:
q0从b绕任意路径回到a,
可见a→b→a闭合环路,
静电场的环路定理:
说明:(i)静电场是无旋场,与电场线性质有关。静电场是有源无旋场;(ii)静电场是保守力场。
保守力,因此可以引入势能的概念。
静电场力的功和作功的路径无关,静电力是一
二、静电场的环路定理
则
三、电势能
电荷在电场中具有的与位置有关的能量,为该电荷在
电场中该点的电势能。
(类比重力势能)由于保守力的功等于相应势能增量
的负值,所以静电力的功等于电势能增量的负值。
定义:
当静电场力作正功,电势能减少;
当静电场力作负功,电势能增加。
电势能的零势能点是在无穷远处。电势能零点:
电荷在电场中某点a 的电势能为:
-电荷q0在某点的电势能等于q0从该点移到无穷远处电场力做的功。
单位:J(eV)
②电势能有正负。
①电势能是属于系统(q0+E)。
注意:
四、电势电势差
1、电势
成正比。
由
可知:
与
则
与
无关,只决定该点电场的性质。
电场中该点电势定义为:
①电势是反映电场性质的量,与q0 无关。
②电势是相对零电势而言的。(选无穷远处为0势能),通常以地或∞处为零电势处。
④电势是标量,单位为伏特。
某点的电势:等于单位正电荷在该点的电势能。或单位正电荷从该点到无穷远处电场力做的功。
③电势高低的判断:沿电力线电势降低。
正电荷产生的电场各点的电势为正,∞处最小为0。
负电荷产生的电场各点的电势为负,∞处最大为0。
电场中该点电势定义为:
2、电势差(电压)
电场中两点的电势差:
讨论:
①电势差具有绝对意义,和参考点的选择无关。
②Uab等于将单位正电荷从a 点沿任意路径移至b 点电
场力所作的功。
定义:
已知Uab,电场力所作的功。