大学物理之54电场强度通量高斯定理.pptx

5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理二二 电场强度通量电场强度通量 通过电场中某个面的电场线数通过电场中某个面的电场线数1 定义定义2 表述表述 匀强电场匀强电场，垂直平面时垂直平面时.5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理二二 电场强度通量电场强度通量 通过电场中某个面的电场线数通过电场中某个面的电场线数1 定义定义2 表述表述 匀强电场匀强电场，与平面夹角与平面夹角 .5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 非匀强电场，曲面非匀强电场，曲面S.5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 非均匀电场，闭合曲面非均匀电场，闭合曲面S.“穿出穿出”“穿进穿进”5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 例例1 三棱柱体放置在如图所示的匀强电三棱柱体放置在如图所示的匀强电场中场中.求通过此三棱柱体的电场强度通量求通过此三棱柱体的电场强度通量.解解S1S25-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理S1S25-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理在点电荷在点电荷q的电场中，通过求电通量导出的电场中，通过求电通量导出.三三 高斯定理高斯定理1 高斯定理的导出高斯定理的导出高斯高斯定理定理库仑定律库仑定律电场强度叠加原理电场强度叠加原理5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理高高斯斯高斯高斯 (C.F.Gauss 1777 1855）德国数学家、天文学德国数学家、天文学家和物理学家，有家和物理学家，有“数数学王子学王子”美称，他与韦美称，他与韦伯制成了第一台有线电伯制成了第一台有线电报机和建立了地磁观测报机和建立了地磁观测台，高斯还创立了电磁台，高斯还创立了电磁量的绝对单位制量的绝对单位制.5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 点电荷位于球面中心点电荷位于球面中心+5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 点电荷在闭合曲面内点电荷在闭合曲面内+5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理+点电荷在闭合曲面外点电荷在闭合曲面外5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 点电荷系的电场点电荷系的电场5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 在真空中静电场，穿过任一在真空中静电场，穿过任一闭合曲面闭合曲面的电场强度通量，等于该曲面所包围的所的电场强度通量，等于该曲面所包围的所有电荷的代数和除以有电荷的代数和除以 .2 高斯定理高斯定理高斯面高斯面5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理3 高斯定理的讨论高斯定理的讨论(1)高斯面：闭合曲面高斯面：闭合曲面.(2)电场强度：电场强度：所有所有电荷的总电场强度电荷的总电场强度.(3)电通量：穿出为正，穿进为负电通量：穿出为正，穿进为负.(4)仅面仅面内内电荷对电荷对电通量电通量有贡献有贡献.(5)静电场：静电场：有源场有源场.5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理四四 高斯定理应用举例高斯定理应用举例 用高斯定理求电场强度的一般步骤为用高斯定理求电场强度的一般步骤为 对称性分析；对称性分析；根据对称性选择合适的高斯面；根据对称性选择合适的高斯面；应用高斯定理计算应用高斯定理计算.5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理Q 例例2 设有设有一半径为一半径为R,均匀带电均匀带电Q 的球面的球面.求球面内外求球面内外任意点的电场强度任意点的电场强度.对称性分析：对称性分析：球对称球对称解解高斯面：高斯面：闭合球面闭合球面 (1)R5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 (2)Q5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 例例3 设有一无限长均匀带电直线，单位设有一无限长均匀带电直线，单位长度上的电荷，即电荷线密度为长度上的电荷，即电荷线密度为，求距，求距直线为直线为r 处的电场强度处的电场强度.解解+对称性分析与对称性分析与高斯面的选取高斯面的选取5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 例例4 设有一设有一无限大均匀带电平面，电荷面无限大均匀带电平面，电荷面密度为密度为，求距平面为，求距平面为r处某点的电场强度处某点的电场强度.解解对称性分析与对称性分析与高斯面的选取高斯面的选取5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理无限大带电平面的电场叠加问题无限大带电平面的电场叠加问题5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理 正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线 一对等量异号点电荷的电场线一对等量异号点电荷的电场线一对等量异号点电荷的电场线一对等量异号点电荷的电场线 一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线 带电平行板电容器的电场线带电平行板电容器的电场线带电平行板电容器的电场线带电平行板电容器的电场线 一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线典型电场的电场线分布图形典型电场的电场线分布图形5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理+正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线正点电荷与负点电荷的电场线-5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线+5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理-+一对等量异号点电荷的电场线一对等量异号点电荷的电场线一对等量异号点电荷的电场线一对等量异号点电荷的电场线5-4 5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线-q2q