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1、电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库2电荷是通过电场来作用的。电荷是通过电场来作用的。电场的基本性质：电场的基本性质：对处在其中的其它电荷会产生作对处在其中的其它电荷会产生作用力，该力称为电场力用力，该力称为电场力。电场是电荷周围存在的一种特殊物质。电场是电荷周围存在的一种特殊物质。场的物质性体现在：场的物质性体现在：a.给电场中的带电体施以力的作用。给电场中的带电体施以力的作用。c.变化的电场以光速在空间传播，表明电场具有动量变化的电场以光速在空间传播，表明电场具有动量电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式。电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式。b.当带电体在电场中移动时，电场力作
2、功当带电体在电场中移动时，电场力作功. 表明电场具有能量。表明电场具有能量。静电场：静电场：相对于观察者静止的电荷周围产生的电场。相对于观察者静止的电荷周围产生的电场。电场与实物有电场与实物有何不同何不同?电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库9例例2：电荷均匀分布在一根长直细棒上，此棒电荷线密度电荷均匀分布在一根长直细棒上，此棒电荷线密度为为。试计算距细棒垂直距离为。试计算距细棒垂直距离为a的的P点的场强。已知细棒点的场强。已知细棒两端和两端和P点连线的夹角分别为点连线的夹角分别为1和和2。解解:线电荷密度线电荷密度EddydqrerdqEd2041sin4120rdydExcos4120
3、rdydEy,sin/ar actgactgy)(dady2sinydErerdy 2041rayP21dqxdExoy电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库10sin4120rdydExsin)sin/()sin/(41220ada21sin40daEx)cos(cos4210a同理可得：同理可得：21cos40daEy)sin(sin4120a,sina/r dady2sin21xoya电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库11,20aEx2. 设棒长为设棒长为l ，al 无穷远点场强，无穷远点场强，204aqE相当于点电荷的电场。相当于点电荷的电场。1= 0, 2= 。1. 无限长均
4、匀带电直线，无限长均匀带电直线，21xoy),cos(cos4210aEx)sin(sin4120aEy0yE204aLaEEx02a电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库12dEEdoxRqxdqEdxdErdq例例3：均匀带电圆环半径为均匀带电圆环半径为R，带电量为，带电量为q,求：圆环轴求：圆环轴线上一点的场强。线上一点的场强。解：解：电荷元电荷元dq的场的场rerdqEd2041由场对称性由场对称性22EEExqxxdEEE0qdE0cosrxcosqrxrdqE0204xEr 与与 x 都为常量都为常量0E电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库13oxRqxdqEdxdEdErd
5、qqdqrxE03042/3220)(4Rxqx1.环心处：环心处：x=0, E=02.当当 x R, 32/322)(xRx2041xqE相当于点电荷的场。相当于点电荷的场。3.场强极大值位置：场强极大值位置：0dxdE令令, 0)(42/3220 RxqxdxdRx22电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库14例题例题4 均匀带电圆盘轴线上一点的场强。均匀带电圆盘轴线上一点的场强。设圆盘带电量为设圆盘带电量为 ，半径为，半径为qR解：解：带电圆盘可看成许多同心的圆环组成，带电圆盘可看成许多同心的圆环组成，dqr dr 2)(1 221220 xRxRxxrrdrxpE023220)(2)
6、(Edrdq23220)(4xrdqxdE细圆环带电量细圆环带电量取一半径为取一半径为r，宽度为，宽度为dr 的细圆环。的细圆环。XRPx电气学院学习部资料库电气学院学习部资料库15ERxqx2020244在远离带电圆面处，相当于点电荷的场强。在远离带电圆面处，相当于点电荷的场强。相当于无限大带电平面附近的电场，可看成是均匀场，相当于无限大带电平面附近的电场，可看成是均匀场，场强垂直于板面，正负由电荷的符号决定。场强垂直于板面，正负由电荷的符号决定。02ExR2.当当 如果知道电场中场强的分布，又知道放于该点的电如果知道电场中场强的分布，又知道放于该点的电荷荷q0，则该质点所受的电场力为：，则该质点所受的电场力为： 。EqF0)(1 221220 xRxE1.当当Rx 讨论：讨论：如果连续带电体，则电场力为：如果连续带电体，则电场力为：dqEF