电磁学课件及课后习题答案.ppt

赵凯华电磁学课件及课后习题答案1 静电场的基本现象和基本规律 电荷守恒定律真空库仑定律续库仑定律2 电场 电场强度第二节电场强度点电荷的场强点电荷系场强电偶极子场强带电体的场强带电直线场强续16续17带电平面场强续19带电平的场强两个常用公式带电圆环场强续22带电圆环场强带电圆盘场强带电球面场强续25带电球面场强3 高斯定理矢量场矢量场温度温度T 温度分布温度分布温度场（温度场（标量场标量场）流速流速v 流速分布流速分布流速场（流速场（矢量场矢量场）流线流线电力线电力线 流量流量电通量电通量 流速场流速场有源（或汇）、有旋有源（或汇）、有旋、两者兼而有之、两者兼而有之 立体角电场线电通量续28凡例特例引入下节高斯定理续32续33续28从从Gauss定理看电场线的性质定理看电场线的性质 电场线疏的地方场强小，密电场线疏的地方场强小，密的地方场强大的地方场强大n电场线起始于正电荷或无穷电场线起始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远远，止于负电荷或无穷远应用：直线应用：平面34推广应用：球面续41应用：球体比较结果4 电势及其梯度静电保守力续45点电荷系续47保守力小结环路定理电势能续51点电荷例电势电势差叠加原理续56简例电势计算法带电环双例带电薄圆盘带电薄球壳带电平行线带电平行板同轴带电柱同轴带电环等势面点电荷势场电偶极势场电容器势场电导块势场综合势场图场势微分式续78电势梯度由V求E例题5 静电场中的导体导体静电感应导体静电平衡静电平衡条件实心导体空腔无荷导体空腔有荷导体静电屏蔽平衡导体近场近场公式证明凡例7 电容和电容器电容孤立导体电容电容器电容平行板电容器圆柱形电容器 例题例题2:半径都是半径都是a 的两根平行长直导线相距为的两根平行长直导线相距为d(da),求单位长度的电容。求单位长度的电容。解：设导线表面单位长度带电解：设导线表面单位长度带电+,单位长度的电容：单位长度的电容：d两线间任意两线间任意P P点的场强：点的场强：x.Poxu 特殊电容器电容求解特殊电容器电容求解特殊电容器电容求解特殊电容器电容求解电容器电容求解电容器电容求解例题例题3:一电容器两极板都是边长为一电容器两极板都是边长为a的正方形金属平板，的正方形金属平板，但两板不严格平行有一夹角但两板不严格平行有一夹角。证明：当。证明：当 时，时，该电容器的电容为：该电容器的电容为：忽略边缘效应忽略边缘效应证明：证明：整体不是平行板电容器整体不是平行板电容器 但在小块面积但在小块面积 adx 上，可认上，可认为是平行板电容器为是平行板电容器,其电容为：其电容为：b+xsin 电容器电容求解电容器电容求解证毕证毕b+xsin 电容器电容求解电容器电容求解(2)在电路中，一个电容器的电容量或耐压能力不够时，在电路中，一个电容器的电容量或耐压能力不够时，可采用多个电容连接：可采用多个电容连接：如增大电容，可将多个电容并联：如增大电容，可将多个电容并联：若增强耐压，可将多个电容串联：若增强耐压，可将多个电容串联：耐压强度：耐压强度：但是电容减小：但是电容减小：C的大小的大小耐压能力耐压能力 (1)衡量一个实际的电容器的性能主要指标衡量一个实际的电容器的性能主要指标u电容器的串并联电容器的串并联电容器的串并联电容器的串并联电容器电容求解电容器电容求解u电容器的能量电容器的能量K.C R电容器带电时具有能量，实验如下：电容器带电时具有能量，实验如下：将将K倒向倒向a 端端 电容充电电容充电再将再将K到向到向b端端灯泡发出一次强的闪光灯泡发出一次强的闪光!能量从哪里来？能量从哪里来？电容器释放。电容器释放。问题：问题：当电容器带有电量当电容器带有电量Q、相应的电压为、相应的电压为U时，时，所具有的能量所具有的能量W=？电容器的电场能电容器的电场能这些能量存在何处这些能量存在何处？u电场的能量电场的能量以平行板电容器为例：以平行板电容器为例：能量储存在电场中能量储存在电场中电场能量密度电场能量密度单位体积内所储存电场能量：单位体积内所储存电场能量：电容器的电场能电容器的电场能例题例题4:求一圆柱形电容器的储能求一圆柱形电容器的储能W=？解：设电容器极板半径分别为解：设电容器极板半径分别为R1、R2 带电线密度分别为带电线密度分别为 、，则两极板间的电场为：则两极板间的电场为：E h求求C的另一方法：的另一方法：电容器的电场能电容器的电场能9 恒定电流场引言第一节电流密度例题微分式欧姆定律第二节恒定电流恒定电流恒定电场性质比较例电动势非静电力电源的电动势续15续16医学资料仅供参考,用药方面谨遵医嘱