高中物理奥林匹克竞赛——电场强度与电势的关系(共15张PPT)

第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 空间电势相等的点连接起来所形成的面称为等势面. 为了描述空间电势的分布，规定任意两相邻等势面间的电势差相等. 一 等势面（电势图示法） 在静电场中，电荷沿等势面移动时，电场力做功 在静电场中，电场强度 总是与等势面垂直的，即电场线是和等势面正交的曲线簇. 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 　按规定，电场中任意两相邻等势面之间的电势差相等，即等势面的疏密程度同样可以表示场强的大小． 等势面与电场线密集处场强大，稀疏处场强小． 电场线指向电势降落的方向． 点电荷的等势面 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 + + + + + + + + + + + + 两平行带电平板的电场线和等势面 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 + 一对等量异号点电荷的电场线和等势面 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 二 场强与电势的微分关系 电场中某一点的电场强度沿某一方向的分量，等于这一点的电势沿该方向单位长度上电势变化率的负值. 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 高电势 低电势 方向 与 相反，由高电势处指向低电势处 大小 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 直角坐标系中 利用电场强度叠加原理 利用高斯定理 利用电势与电场强度的关系 物理意义 （电势梯度） 为求电场强度 提供了一种新的途径 求 的三种方法 （1）空间某点电场强度的大小取决于该点领域内电势 的空间变化率. （2）电场强度的方向恒指向电势降落的方向. 讨 论 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 三 电场线和等势面的关系 1）电场线与等势面处处正交. （等势面上移动电荷，电场力不做功.） 2）等势面密处电场强度大；等势面疏处电场强度小. 1）电场弱的地方电势低；电场强的地方电势高吗？ 2） 的地方， 吗 ？ 3） 相等的地方， 一定相等吗？等势面上 一定相等吗 ？ 讨论 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 例1 求一均匀带电细圆环轴线上任一点的电场强度. 解 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 解 例2 求电偶极子电场中任意一点 的电势和电场强度. 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 补：一 外电场对电偶极子的力矩和取向作用 匀强电场中 非匀强电场中 稳定平衡 非稳定平衡 第八章静电场 8 – 6 电场强度与电势的关系 二 电偶极子在电场中的电势能和平衡位置 能量最低 能量最高 $$