点电荷电场线和等势面PPT课件
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静电场模型一、夯实基础知识1、深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。
(1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
即:221r q kq F =其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r )。
(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。
2、深刻理解电场的力性质。
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度E 是描述电场的力的性质的物理量。
⑴定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
qFE=这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
其中的q 为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
⑵点电荷周围的场强公式是:2r kQE =,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场源电荷。
⑶匀强电场的场强公式是:dUE =,其中d 是沿电场线方向上的距离。
3、深刻理解电场的能性质。
(1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。
○1电势定义为φ=qE,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高 。
○2电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。
○3当存在几个“场源”时,某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和 。
○4电势差,A 、B 间电势差U AB =ΦA -ΦB ;B 、A 间电势差U BA =ΦB -ΦA ,显然U AB =-U BA ,电势差的值与零电势的选取无关。
一、场强分布图
点电荷的电场线
等量异种点电荷电场线等量同种正电荷电
场线
二、列表比较
下面均以无穷远处为零电势点,场强为零。
孤
立的正点电荷电场
线
直线,起于正电荷,终止于无穷远。
场强
离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组
成的球面上场强大小相等,方向不同。
电势
离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点组
成的球面是等势面,每点的电势为正。
等势
面
以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源电
荷越近,等势面越密。
孤立电场
线
直线,起于无穷远,终止于负电荷。
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