[整理版]电学功课温习s课件.ppt

1、缺交作业和小论文同学情况(1)学号学号姓名姓名1 1 3 3 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1010111112121313小论小论文文扣扣分分应考应考卷面卷面20060053 吴迪吴迪 2274 20060059 赵辰光赵辰光 246 20060362 刘勇刘勇 246 20060408 丛鹏蓬丛鹏蓬 347 20060304 李鑫李鑫 347 20060029 赵刚赵刚 1057 20060436 窦广宇窦广宇 347 20060546 王瑶王瑶 347 20060684 韩福海韩福海 246 20062802 李文龙李文龙 550 学号学号姓名姓名1-51-56 6 7 7 8

2、 8 9 91010111112121313小论小论文文扣扣分分应考应考卷面卷面20059003 杨如胜杨如胜 2579 20060482 乔翘乔翘 347 20060679 朱彦才朱彦才 347 20060697 孙辰孙辰 550 20060811 刘强刘强 246 20060879 刘若愚刘若愚 246 20061031 唐海觅唐海觅 246 20061817 谭钦文谭钦文 246 20061897 刘欣刘欣 246 20062932 周晓清周晓清 347 缺交作业和小论文同学情况(2)答疑地点：中教 213答疑时间：元月10日(周四)2:00-5:00元月11日(周五)2:00-5:00

3、 元月14日(周一)8:30-11:30、2:00-5:00元月15日(周二)8:30-11:30、2:00-5:00考试时间：2008年元月16日(周三)下午(14:00-16:00)带证件，自备计算器，考试时不能互借；不许用手机，考试时不能离开考场。考试题型：单选题 计算题4 L/2)处的场强。解：3.1 两个同心球面，半径分别为 10 cm 和 30 cm，小球均匀带有正电荷 1 10-8 C，大球均匀带有正电荷 1.5 10-8 C。求离球心分别为(1)20 cm，(2)50 cm 的各点的电势。解：由电势叠加原理可得(1)V 900 1030105.11020101109 44282

4、8920201 Rqrq (2)V 450 1050105.111094289021 rqq 183.2 两均匀带电球壳同心放置，半径分别为 R1 和 R2(R1 0 各点的电势。解：由电势叠加原理，可得 P(x，0，0)点的电势为 aaxaaxzxzaaq2222021220ln4 4dd ZXa-aPxO20S0 1r 2r R1RR2:2RrR 2r204rQE :2Rr 204rQE E，DOr/mR1R2RD=0，E=0EEEDD r 和 E r 曲线如图所示。V 108.3 06.063104.031 04.06102.061106109 11114 d4d4 dd3892r2r2

5、r11r102r202r102121 RRRRQrrQrrQrErEURRRRRRRR (2)两球壳之间的电势差为5.3 两共轴的导体圆筒的内、外筒半径分别为 R1 和 R2，R2 2R1。其间有两层均匀电介质，分界面半径为 r0。内层介质相对介电常量为 er1，外层介质相对介电常量为 er2，er2=er1/2。两层介质的击穿场强都是 Emax。当电压升高时，哪层介质先击穿？两筒间能加的最大电势差多大？解：内层介质中的最大场强(在 r=R1 处)为内外筒的电压 0122r121ln2dd2001rRRrErEURrrR 设内筒带电的线电荷密度为设内筒带电的线电荷密度为 ，则用，则用 的高斯定

6、理可的高斯定理可求得场强分布求得场强分布，DR1 r r0：rEr1012 r0 r 两结果相比01122rREE 01220maxmaxln2rRRrEU 由于 r0 R2，且 R2 1，因此当电压升高时，外层介质中先达到 Emax 而被击穿。而最大的电势差可由 E2=Emax 求得为012211lnrRRRUE 012202ln2rRRrUE 而外层介质中的最大场强(在 r=r0 处)为5.14 一个平行板电容器的每个板的面积为 0.02 m2，两板相距 0.5 mm，放在一个金属盒子中(图)。电容器两板到盒子上下底面的距离各为 0.25 mm，忽略边缘效应，求此电容器的电容。如果将一个板

7、和盒子用导线连接起来，电容器的电容又是多大？解：BKAKBKAKABCCCCCC F 1008.710 CF 1006.19 ABAKCCCABK0.25 mm0.25 mm0.5 mm原电容器和盒子相当于左图所示的组合电容器。总电容为利用 C=e0S/d 公式将已给数据代入，可求得A KK BA BA K当一个板(如 B 板)和盒子相连后，就相当于右图所示的组合电容器，其总电容为A B212210214121rerqqF q1q2A.库仑定律21reB.由场强求第一章 真空中的静电场1.点电荷：一、静电场力EqF 电荷元2.任意带电体：QQqEFFddqEFdd A.作业1.1 B.作业1.

8、8 iiriiierqqFFi0200410 由点电荷受的电力+电力叠加原理 二、电场强度(1)1.利用点电荷场强公式 和场强迭加原理 通过矢量积分求场强 iiEErerQE420 rQQerqEE4dd20 0qFE 定义单位：N/C or V/m选好微元，画出 ；引入密度，写出 dE。建立坐标，写出分量式；统一变量，写出积分式。定好上、下限，注意对称性；积分求结果，代数求数值。Ed二、电场强度(2)2.叠加法3.在电荷分布有某种对称性条件下，通过高斯定理在电荷分布有某种对称性条件下，通过高斯定理求场强。求场强。C.高斯面上所有各点的场强大小相等，方向与高斯面法线高斯面上所有各点的场强大小相

9、等，方向与高斯面法线方向一致。方向一致。或高斯面上某一部分各点的场强方向与高斯面法线方向或高斯面上某一部分各点的场强方向与高斯面法线方向垂直，该部分的通量为零。而另一部分各点的场强大小垂直，该部分的通量为零。而另一部分各点的场强大小相等，方向与高斯面法线方向一致。相等，方向与高斯面法线方向一致。B.高斯面应选取规则形状。高斯面应选取规则形状。A.高斯面要经过所研究的场点。高斯面要经过所研究的场点。目的是将目的是将 E 从积分号中提出来。从积分号中提出来。利用高斯定理求场强的关健：利用高斯定理求场强的关健：根据电荷分布的对称性根据电荷分布的对称性，选取合适的高斯面选取合适的高斯面。0intd q

10、SES在有些问题中，闭合面内的净电荷也要用积分计算。三、电通量SEdde SSSEddee 1.定义 通过任一面的电场线条数规定 闭合面的面元方向由闭合面内指向面外闭合曲面的电通量为穿出和穿入闭合曲面的电场线条数之差。计算电场强度通量时注意曲面 S 的法线正方向 2.高斯定理0intd qSES四、牢记(1)A.无限长带电线PxxE02 E1.典型场的场强表达式(1)均匀地带电圆环在圆心处0 OEB.均匀带电圆环(R，Q)轴线上 P 点 iRxxQE423220 OxP 必做典型题X48四、牢记(2)1.典型场的场强表达式(2)2.电偶极子在电场中所受的力矩EpM D.无限大带电面C.均匀带电

11、圆盘(R，s)轴线上 P 点ixRxE12220 XxPOiE20 第三章 电势一、电势0qW 电势零点电势零点任意路径任意路径PPrEd 定义1.利用电势定义，利用场强积分法 电电势势零零点点PPrEd 2.电势迭加法 Qrq04d niiiirq104 3.二次迭加法步骤：(1)先算场强(2)选择合适的路径(3)积分(计算)步骤：(1)选电荷元(2)电荷元电势(3)叠加二、电势差 21d2112PPrEU任意路径任意路径 三、电场力的功 d21211221 qWWrEqAPP0d)(任任意意LrE四、静电场环路定理三、牢记(1)1.典型场的场强和电势A.均匀带电球面(Q，R)(4)(020

12、RrerQRrEr rERO21r )(4)(4 00 RrrQRrRQ rROr1 2.求电偶极子在均匀外场中 的势能。Ep，EpW 第四章 静电场中的导体导体表面处（外邻域）的场强与表面垂直导体静电平衡的条件 E内=0 或导体是等势体，表面是等势面。1.导体带电只能在表面！2.表面附近：n0 eE SPn eDSE3.孤立导体处于静电平衡时，它的表面各处面电荷密度与各点表面的曲率有关，曲率越大的地方（表面凸出的尖锐部分），面电荷密度也大。+静电场的基本性质 具有普遍性有导体存在时静电场场量的计算原则:0 内内ECU or0d iiSqSE LrE0d iiQconst.1.静电平衡的条件

13、2.基本性质方程 3.电荷守恒定律导体静电屏蔽：只与内部带电量及内部几何条件及介质有关(无论接地与否)只由外部带电量和外部几何条件及介质决定腔内场：腔外场：(接地)第五章 静电场中的电介质EED r0 的高斯定理D 与 的关系DE int0dqSDSint0qDEP q PE 与 的关系 EP1r0 与 的关系P 与 的关系 n eP Sqd q 当自由电荷 q0int 和电介质分布具一定对称性时，应用 高斯定理便于解决问题。D 的单位DC/m2平板电容器dSdSC r0 牢记！孤立导体球RCr04 牢记！柱形电容器球形电容器静电场边界条件 D1n=D2n，E1t=E2t 12r0ln2RRlC 1212r04RRRRC 设 Q电容的计算方法EABUUQC 串联：iCC11并联：iCC电容器 UQC 电容器贮能we=DE/2=E2/2 电场能量VDEVwWd2de QUCUCQW21212122 电场能量密度平行板电容器充电后，板面积加大，板间电场及能量的变化 去掉(不去掉)电源，板间电场及能量的变化平行板电容器两板间的作用力感谢课代表一学期的辛劳！预祝同学们 取得好成绩！