清华大学大学物理经典课件——电势.ppt
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1、1,陈信义编,第3章 电势,电磁学(第三册),目 录,2,【演示实验】高压带电操作、电容器储能,3,3.1 静电场的保守性,一、静电场是保守场,1、点电荷的静电场是保守场,单位正电荷沿任意路径由点ab,电场力作的功只与起、终点位置有关,与移动的路径无关。,有心力场,4,L,5,2、任意电荷体系的静电场是保守场,电荷体系由点电荷组成场叠加原理, 保守性的表述,二、静电场的环路定理,静电场强沿任意闭合路径的积分等于零,6,二、高斯定理与环路定理完备描述静电场,(对任意电场都成立),(只对静电场成立),【思考】匀速运动电荷的电场是静电场吗?,所以不是静电场!,环路积分不为零,,7,3.2 电势差和电
2、势,静电场是保守场定义电势差,一、电势差,电势的减少电场力作的功,单位正电荷的电势能的差。,把单位正电荷由点ab电场力作的功。,8,二、电势,把单位正电荷自该点移到电势零点,电场力作的功。,把单位正电荷自电势零点移到该点外力作的功。,9,电荷分布在有限范围选无穷远为电势零点,通常选地球为无穷远电势零点。,电荷分布到无限远时,电势零点不能选在无限远。,电势零点的选择:,【演示实验】高压带电操作,10,三、 几种带电体的电势分布,1、静止点电荷的电势,选无穷远为电势零点,11,2、均匀带电球面的电势,球面外点的电势等于处于球心的“点电荷”在该点的电势。,球面内等电势, 等于球面上的电势。,12,3
3、、均匀带电球体的电势,球心:,13,4、无限长圆柱面(线电荷密度) 的电势,14,电势零点不能选在无限远!,15,3.3 电势叠加原理,注意:各电荷的电势零点必须相同。,应用电场叠加原理证明 :,16,1、点电荷体系,2、连续分布的电荷体系,【例】均匀带电圆环轴线上的电势,18,【例】两同心带电球面,求 A,B,C 点的电势。,单独在该点的电势的和!,19,3.4 电势梯度,一、等势面,电势相等的点组成的曲面。,1、电场线与等势面处处正交,并指向电势降低的方向。,2、两等势面相距较近处的场强大,相距较远处场强较小。,等势面特征:,20,21,22,23,24,25,人心脏的等电势线,类似于电偶
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