物理学02静电.ppt
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1、12.2 高斯定律,12.2.1、电力线,电力线-形象地描述电场强度矢量的大小和方向,(1) 、电力线上任意一点的切线方向为该点电场强度方向;,电力线的画法规定:,(2)、 垂直于电力线的单位面积内的电力线的条数, 为该点的电场强度大小。,因为电场中每一点的场强都只能有一个确定的方向,电力线的基本性质:,(1) 、电力线起自正电荷,止于负电荷;或来自无限远处,或伸向无限远处;,(3) 、任何两条电力线都不会相交。,(2) 、不会在没有电荷的地方中断,也不会形成闭合曲线;,12.2.1、电场强度通量-电通量,电通量-电场中通过某一平面的电力线的条数,1、匀强电场- S 为平面的情况,当电力线与平
2、面 S 垂直时,当电力线与平面 S 不垂直时,对闭合曲面,2、非匀强电场-S 为曲面情况,规定-闭合曲面由内向外的方向 为正,是标量,有大小,无方向,有正负。,1、真空中点电荷的情况,19 世纪中叶,德国物理学家、数学家高斯给出了电通量和场源电荷 q 之间的关系。,电场强度的大小,方向如图,12.2.3、高斯定律,在以 q 为中心,r 为半径的球面上,E 的大小处处相等,方向处处垂直于球面。,电通量只与 q 有关,与 r 无关,由电力线的性质-电力线不会在没有电荷的地方中断,穿过曲面 S1 的电力线必穿过曲面 S2,当然必穿过曲面 S3,由电力线的连续性知,从一侧穿入的电力线必然从另一侧穿出,
3、与闭合曲面的形状无关,2、真空中电荷系的情况,P 点的电场,对任意闭合曲面 S,在真空中,通过任意闭合曲面的电通量,等该闭合曲面内 所包围的电荷电量代数和的 倍。,-高斯定理,(1)、曲面上各点的电场强度,是由全部电荷共同产生的, 有曲面内电荷的贡献,也有曲面外电荷的贡献;,(2)、通过封闭曲面的电通量,只决定于曲面内的电荷, 与曲面外电荷无关。,说 明:,举例:,与 有关,与 无关,与 有关,去掉 , 改变, 不变。,两条定律相互不独立,形式不同,本质相同,两条定律关系:,E 等值点为以 OP 为半径的球面, 取该球面为高斯面,12.2.4、高斯定律的应用,例题 1:,真空中均匀带电球面的电
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