2020年高中物理竞赛-电磁学篇C—12电势：静电场的保守性(共17张PPT)

2020高中物理竞赛 电磁学篇C §12-1 静电场的保守性 §12-2 电势差和电势 §12--3 电势的叠加原理 §12-4 电势梯度 §12-5 电荷在外电场中的静电场能 §12-6 电荷系的静电能 §12-7静电场的能量 　 一.静电场力作功的特点 试探电荷q0在q的电场中，沿任意路径从 a 移动到 b §12-1 静电场的保守性 取位移元  ----与路径无关 在q1、q2、qn点电荷系电场中移动 ----与路径无关 §12-1 对连续分布带电体可得同样结果 结论：电场力所作的功只与试探电荷的起点和终点的位置有关，而与路径无关 ----静电场环流定理 ----静电场是保守场，静电力是保守力 路径闭合时 §12-1 一.电势能 设Wa和Wb分别表示试探电荷q0在a点和b点的电势能 当电荷分布在有限区域内时，通常选无限远处为零电势能参考点 §12-2 电势差和电势 §12-2 三.电势 定义： ----单位正电荷从a点移到无限远处时静电场力所作的功 任意两点a和b之间的电势差(电压)为 §12-2 说明： 电势的单位为J/C，称为伏特，记作V 当电荷分布不是在有限区域内时，则不能将无限远处选择为零势点，要根据具体情况，选择合适的零电势点 §12-2 　 四.电势的计算 1.点电荷q电场中的电势 取无限远处为零电势参考点，a点电势为 §12-2 q>0：各点的电势为正，离 q 愈远电势愈低，在无限远处电势最低并为零 q<0：各点的电势为负，离 q 愈远电势愈高，在无限远处电势最高并为零 讨论： §12-2 [例2]一半径为R的均匀带电球壳，所带电荷为q，求空间任一点a的电势 解：由高斯定理可得 r为a到球心的距离 §12-3 时： 时： §12-2 讨论： 球壳内任一点的电势与球壳的电势相等(等势) 球壳外的电势与球壳上的电荷集中于球心的点电荷的电势相同 §12-2 [例3]求无限长均匀带电直线外任一点a处的电势。已知电荷线密度为 解：无限长均匀带电直线的场强大小为 在通过a点并与带电直线垂直的线上取一参考点b §12-2 取rb＝1m，则Ub＝0 讨论： r >1m处，U<0 r <1m处，U>0 §12-2 谢谢观看！ $$