2022-2023学年高二物理竞赛课件：电场强度与电势梯度

电场强度与电势梯度 电场强度与电势梯度 电场中电势相等的点所构成的面，叫做等势面。 等势面 相邻两个等势面间电势差等于常量。 点电荷的电场线与等势面 - - + 一对等量异号点电荷的电场线和等势面 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 等势面的性质： （2）等势面的疏密反映了场强的强弱。等势面较密的地方场强大，较疏的地方场强小。 （1）等势面与电力线处处垂直，电力线的方向是电势降落的方向。 两平行带电平板的电场线和等势面 + + + + + + + + + + + + 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 电势和场强的关系 电场强度与电势梯度 电场强度沿等势 面法线 的分量为 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 静电场的环路定理和电势能 静电场力所做的功 点电荷的电场中静电场力做功的特点 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 结果: 仅与 的始末位置有关，与路径无关. 任意带电体都可看成由许多点电荷组成的点电 荷系。因此任意点电荷系的电场力所做的功，等于 组成此点电荷系的各点电荷的电场力所做功的代数 和: 结论：静电场力做功与路径无关，与始末位置有关. 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 静电场是保守场 结论：沿闭合路径一周，电场力作功为零. 10.4.2 静电场的环路定理 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 10.4.3 电势能 以 和 分别表示试验电荷 在点A和点B处 的电势能，试验电荷从A移动到B 单位是焦耳J 物理意义：将q0从该点移到电势零点时电场力所作的功。 电势能的大小是相对的，电势能的差是绝对的. 令 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 在直角坐标系中为 在矢量分析中，采用算符 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 例 10.11用电场强度与电势的关系，求均匀带电细圆环轴线上一点P的电场强度。 解 在第10.5节的例1中，已求得在x轴上点P的电势为 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 物理学 10.6 电场强度与电势梯度 静电场中的电偶极子 在研究电介质的极化机理、电场对有极分子的作用等问题时，电场对电偶极子的作用，以及电偶极子对电场的影响都是十分重要的问题。 如图所示:电偶极子上的合力为 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 物理学 10.7 静电场中的电偶极子 电偶极子所受的力矩为 当 ＝0，即电偶极子的电矩p的方向与电场强度E 的方向相同时，电偶极子所受力矩为零，这个位置 是电偶极子的稳定平衡位置。 当 时，即电矩p的方向与E的方向相反时， 电偶极子所受的力矩虽也为零，但这时电偶极子处 于非稳定平衡 。 物理学 10.7 静电场中的电偶极子 e n E d l A B V V+dV $