完整word版,大学物理静电场总结,推荐文档
- 格式:doc
- 大小:163.51 KB
- 文档页数:4
大学物理静电场总结六篇高校物理静电场总结范文1宇宙是一个无限空间,含两种物质:①质物者:a、分子、粒子、结构、实体;b、元素:c、重量。
d、占空间位置,e、内含能、功、力三者,f、做行为动功,g、所见物质者物理学,和物质者化学;②场物者(非物质场、场力的现象即场书,场辐其周间,不重量,居空间,但不占空间位置,现象,不实体、不元素,只一具非物质场力,不含能,不做动功,静非物质特异无功,动静功是二者宇宙存在的重要区分,因而必两分门类科学,二者宇宙空间两对立具在,但二者没有任何相同之处,各具各特色,各内经而相异,书有:电力电路非物质书,无线电磁波电学非物质书,太阳光学非物质书,太阳光热学非物质书,地磁线场非物质书,加地表山、水、陆地、加太阳光、温度场等,等于先后共生态环境、造化了动植物栖息生命书,物质空气向地心非物质重力场重力经典力学书等。
)太空、星系向日心聚力场,地球万物向地心力场。
由于非物质充满于宇宙间,无形态,常态,如太阳光和热,太磁波可不算运动,可视为传播速度为零,电路所做静无功则神化(快,零速,即时性,无次数)。
宇宙不特别物质,不狭义物质和不反物质等不适说法,均宇非物质,非物质文化应改为不物质文化,以区分宇宙非物质科学。
世界到如今,非物质学为零,物质学三七开,七不地球经典,形而上学,等于不进展科学世界和教育欠科学,以及中国无一科学,只为引进狭义,又学而不思则罔。
创宇非新型:只有太阳光热非物质依旧,才能解释古今地球万物由来,古今太阳造地球万物,古今同由来。
说宇宙万物由来的切入点,是先宇宙非物质物来和怎么来的,不先问宇宙万物是怎么自然来的,自然界,这会至于不行之论,上帝和神造世界,分两步非物质科学化、物化、解释。
宇宙必定界不自然界说法。
①太空:初始,太古,太空,先是覆盖一个宇宙场,这个场是高光高热度气流岩浆体三构成,非物质场具特定内聚力,向心力,或者范围力,至后来分别成大块无机天体,这就是太阳,地球,月亮,星系等的由来,他们至今仍旧是由高光高温岩浆气流体构成,太阳星系非物质。
一、物体带电的本质: 1. 任何物体都是由原子组成的,而原子由原子核、核外电子组成,原子核是正电荷,核外电子是负电荷,所以可以说任何物体上都带有电荷,只是当物体所带的正电荷量与负电荷量相等的时候,对外不显电性,我们就称之为物体不带电。
当物体所带的正电荷量与负电荷量不等的时候,即有了多余的正电荷或者多余的负电荷,我们就说物体带电了,称其为“带电体”,或者直接称之为“电荷”。
2. 那么为什么原本中性的物体会变成“带电体”呢?研究发现,原子核外的电子是容易失去或者得到的。
当物体失去电子的时候,相当于有了多余的正电荷而带正电,当物体得到电子的时候,就有了多余的负电荷而带负电。
可见,物体带电的本质就是电子的得与失。
二.起电方法:使物体带上电,叫做起电。
常见的起电方法有三种,介绍如下。
1. 摩擦起电:这是最简单的起电方法,任何两个物体相互摩擦,都会同时带上等量异种电荷。
两个物体比较,相对容易失去电子的物体将带正电,相对容易得到电子的物体将带上等量的负电。
玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒带正电,丝绸带负电。
硬橡胶棒与毛皮摩擦时,硬橡胶棒带负电,毛皮带正电。
摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体。
2. 接触带电:一个不带电的导体接触带电体时,就会带上电,叫做接触起电。
若不带电的物体A 接触正的带电体B 时,物体A 上的电子就会转移到物体B 上,从而物体A 就失去了电子而带了正电,而物体B 得到了电子,原本缺少的电子数目就少了一些。
表现为所带的正电少了一些。
若不带电的物体A 接触负的带电体C 时,物体C 的一部分电子就转移到物体A 上,从而物体A 就带上了负电。
可见,接触带电的本质也是电子从一个物体转移到另一个物体。
3. 感应起电:一个不带电的导体靠近带电体时,导体两端将出现等量异种电荷。
出现的电荷叫做感应电荷。
感应起电的本质是电子从导体的一端移到另一端三. 衡量带电体所带电荷量的多少的物理量叫做电量。
静电场知识点总结完整版静电学是物理学的一个重要分支,研究电荷及其在空间中的分布和相互作用。
静电场是一种在电荷存在的情况下所产生的场。
本文将对静电场的概念、性质和应用进行介绍和总结。
一、静电场的概念1、电荷电荷是物质的一个基本属性,是物质所具有的一种电性。
电荷有两种类型,分别为正电荷和负电荷。
同种电荷相互之间存在排斥力,异种电荷相互之间存在引力。
2、电场电场是电荷所产生的场,描述了电荷对空间中其它电荷的作用力。
可以通过电场线来表示电场的方向和强弱。
电场线的密度表示了电场的强度,电场线的方向表示了电场的方向。
3、电场强度在某点的电场强度是一个矢量,它的大小表示单位正电荷在该点所受的力的大小,方向与该力的方向相同。
电场强度的大小与电荷的大小及距离有关,符合库伦定律。
4、电场的叠加原理在多个电荷同时存在的情况下,各电荷所产生的电场会相互叠加,得到一个合成电场。
根据叠加原理,可以分别计算各个电荷单独产生的电场,再将它们相加得到整个电场。
二、静电场的性质1、电场的超强导体中不存在电场在超导体内部,电荷会在材料内部自由移动,从而抵消外部电场的作用,因此在超导体内部不存在电场。
2、电场内的能量电场中存储有能量,这种能量是由电磁作用力产生的。
电场内的能量密度与电场的强度有关,能量密度等于电场强度的平方与介电常数的乘积。
3、静电屏蔽效应在存在电场的情况下,对电场有屏蔽作用的物质称为静电屏蔽材料。
当电场通过屏蔽材料时,材料内部的电荷会重新分布,从而产生与外部电场相反的电场,使得外部电场减弱或消失。
4、电场中的静电力静电场中的电荷之间会相互作用,产生静电力。
根据库仑定律,两个电荷之间的静电力的大小与电荷的大小及它们之间的距离的平方成反比。
5、高斯定理高斯定理是一个用于计算闭合曲面内部电场的方法。
它指出,通过对电场的积分来计算闭合曲面内部的总电通量,从而能够得到曲面内部电场的大小。
三、静电场的应用1、静电除尘静电除尘是将含尘气体通过电场时,利用气体中尘埃带电的特性,将尘埃吸附到电极上,从而将气体中的尘埃除去的一种方法。
大学物理静电场总结引言大学物理是大多数理工科学生的必修课程,其中静电场是一个重要的章节。
静电场研究的是电荷在不运动的情况下产生的电场分布和空间分布的规律。
本文将对大学物理静电场进行总结,介绍静电场的基本概念、公式和应用。
基本概念1. 电荷:电荷是物质的一种性质,有正电荷和负电荷两种。
电荷可以相互作用,并在空间中产生电场。
2. 电场:电场是电荷周围的物理量,用于描述电荷对其他电荷的作用力。
电场有大小和方向,并遵循库仑定律。
3. 电力线:电力线是用来描述电场分布的线条。
在同一位置上,电力线的密度与电场强度成正比,越密集表示电场越强。
4. 电势:电势是描述电场能量分布的物理量,表示单位正电荷在电场中所具有的能量。
电势通常用电压来表示,单位为伏特(V)。
5. 电势差:电势差是指在两个点之间单位正电荷所具有的电势能差。
电势差可以用来计算电场力和电场潜能。
基本公式1. 库仑定律:库仑定律描述了两个点电荷之间的作用力与它们间距的平方成反比。
它的数学表达式为:F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,其中F为作用力,q1和q2为两个电荷的大小,r为它们之间的距离,k为库仑常数。
2. 电场强度:电场强度E表示单位正电荷在某一点的受力情况。
电场强度与电势梯度成正比,可以用公式E = -∇V来表示,其中∇为梯度运算符。
3. 电势能:电势能与电场强度的变化成正比,可以用公式Ep = qV来表示,其中Ep为电势能,q为电荷大小,V为电势。
4. 电势差:电势差可以通过两点之间的电场强度和路径长度来计算,公式为ΔV = -∫E·dl,其中ΔV为电势差,E为电场强度,dl为路径微元。
5. 高斯定律:高斯定律描述了电场通过闭合曲面的总通量与内部电荷的代数和成正比。
它的数学表达式为∮E·dA = q/ε0,其中∮E·dA为电场通过闭合曲面的通量,q为闭合曲面内的总电荷,ε0为真空介电常数。
第七章、静 电 场一、两个基本物理量(场强和电势)1、电场强度⑴、 试验电荷在电场中不同点所受电场力的大小、方向都可能不同;而在 同一点,电场力的大小与试验电荷电量成正比,若试验电荷异号,则所受电场力的方向相反。
我们就用qF来表示电场中某点的电场强度,用 E 表示,即qF E =对电场强度的理解:①反映电场本身性质,与所放电荷无关。
②E 的大小为单位电荷在该点所受电场力,E 的方向为正电荷所受电场力的方向。
③单位为N/C 或V/m④电场中空间各点场强的大小和方向都相同称为匀强电场 ⑵、点电荷的电场强度以点电荷Q 所在处为原点O,任取一点P(场点),点O 到点P 的位矢为r ,把试验电荷q 放在P 点,有库仑定律可知,所受电场力为:rQq F E 2041επ==⑶常见电场公式无限大均匀带电板附近电场:εσ02=E2、电势⑴、电场中给定的电势能的大小除与电场本身的性质有关外,还与检验电荷有关,而比值qE pa 0则与电荷的大小和正负无关,它反映了静电场中某给定点的性质。
为此我们用一个物理量-电势来反映这个性质。
即qE p V 0=⑵、对电势的几点说明 ①单位为伏特V②通常选取无穷远处或大地为电势零点,则有: ⎰∞∙==ppdr E V qE 0即P 点的电势等于场强沿任意路径从P 点到无穷远处的线积分。
⑶常见电势公式 点电荷电势分布:rq V επ04=半径为R 的均匀带点球面电势分布:R q V επ04=()R r ≤≤0rq V επ04=()R r ≥二、四定理1、场强叠加定理点电荷系所激发的电场中某点处的电场强度等于各个点电荷单独存在时对 该点的电场强度的矢量和。
即E E E n E +++= (21)2、电势叠加定理V 1 、V 2 ...V n 分别为各点电荷单独存在时在P 点的电势点电荷系的电场中,某点的电势等于各点电荷单独 存在时在该点电势的代数和。
3、高斯定理在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该闭合曲面包围的所有电荷的代数和除以ε说明:①高斯定理是反映静电场性质的一条基本定理。
第七章、静 电 场
一、两个基本物理量(场强和电势)
1、电场强度
⑴、 试验电荷在电场中不同点所受电场力的大小、方向都可能不同;而在 同一点,电场力的大小与试验电荷电量成正比,若试验电荷异号,则所
受电场力的方向相反。
我们就用
q
F
来表示电场中某点的电场强度,用 E 表示,即q
F E =
对电场强度的理解:
①反映电场本身性质,与所放电荷无关。
②E 的大小为单位电荷在该点所受电场力,E 的方向为正电荷所受电场力
的方向。
③单位为N/C 或V/m
④电场中空间各点场强的大小和方向都相同称为匀强电场 ⑵、点电荷的电场强度
以点电荷Q 所在处为原点O,任取一点P(场点),点O 到点P 的位矢为r ,把试
验电荷q 放在P 点,有库仑定律可知,所受电场力为:
r
Q
q F E 2
041επ==
⑶常见电场公式
无限大均匀带电板附近电场:
εσ
02=
E
2、电势
⑴、电场中给定的电势能的大小除与电场本身的性质有关外,还与检验电荷
有关,而比值
q
E pa 0
则与电荷的大小和正负无关,它反映了静电场中某给
定点的性质。
为此我们用一个物理量-电势来反映这个性质。
即q
E p V 0
=
⑵、对电势的几点说明 ①单位为伏特V
②通常选取无穷远处或大地为电势零点,则有: ⎰∞
•==p
p
dr E V q
E 0
即P 点的电势等于场强沿任意路径从P 点到无穷远处的线积分。
⑶常见电势公式 点电荷电势分布:r
q V επ04=
半径为R 的均匀带点球面电势分布:R q V επ04=
()R r ≤≤0
r
q V επ04=
()R r ≥
二、四定理
1、场强叠加定理
点电荷系所激发的电场中某点处的电场强度等于各个点电荷单独存在时对 该点的电场强度的矢量和。
即
E E E n E +++= (21)
2、电势叠加定理
V 1 、V 2 ...V n 分别为各点电荷单独存在时在P 点的电势点电荷系
的电场中,某点的电势等于各点电荷单独 存在时在该点电势的代数和。
3、高斯定理
在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该闭合曲面包围的所
有电荷的代数和除以
ε
说明:
①高斯定理是反映静电场性质的一条基本定理。
②通过任意闭合曲面的电通量只取决于它所包围的电荷的代数和。
③高斯定理中所说的闭合曲面,通常称为高斯面。
三、静电平衡
1、静电平衡
当一带电体系中的电荷静止不动,从而电场分布不随时间变化时,带电 体系即达到了静电平衡。
说明:
①导体的特点是体内存在自由电荷。
在电场作用下,自由电荷可以移动, 从而改变电荷分布;而电荷分布的改变又影响到电场分布。
②均匀导体的静电平衡条件:体内场强处处为零。
③导体是个等势体,导体表面是个等势面。
④导体外靠近其表面的地方场强处处与表面垂直。
2、静电平衡时导体上的电荷分布
在达到静电平衡时,导体内部处处没有净电荷,电荷只分布在导体的表 面。
说明:
①在静电平衡状态下,导体表面之外附近空间的场强E 与该处导体表面
的面电荷密度σ的关系为:ε
σ
=
E
③表面曲率的影响(孤立导体)表面曲率较大的地方(突出尖锐),σ较 大;曲率较小的地方(较平坦),σ较小
3、导体壳
①腔内无带电体
当导体壳内没有其他带电体时,在静电平衡下,导体壳的内表面上处处 没有电荷,电荷只能分布在外表面;空腔内没有电场 ②腔内有带电体
当导体壳腔内有其他带电体时,在静电平衡状态下,导体壳的内表面所 带电荷与腔内电荷的代数和为0 ③静电屏蔽
封闭导体壳(不论接地与否)内部的电场不受外电场的影响; 接地封闭导体壳(或金属丝网)外部的场不受壳内电荷的影响。
四、电通量、电容及电场中的能量计算
1、电通量
取电场中任一面元ds ,通过此面元的电场线条数即定义为通过这一面元的电 通量 Φd
①通过任意曲面的电通量为:⎰⎰ΦΦ•==s
e e ds E d
②对封闭曲面来说,⎰Φ•=s
e ds E
并且,对于封闭曲面,取其外法线矢量为正方向,即穿入为负、穿出为正。
2、电容
①使导体每升高单位电势所需要的电量
②单位:法拉F 、F μ、pF
③电容C 是与导体的形状、大小有关的一个常数,与q 、V 无关 3、电容器
两个带有等量异号电荷的导体所组成的系统。
说明:
①电容器的电容与两导体的尺寸、形状、相对位置有关
②通常在电容器两金属极板间夹有一层电介质,也可以就是空气或真空。
电介质会影响电容器的电容。
③平行板电容器d
S
C ε
=
④球形电容器 ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=R R B A q C 114πε 4、静电场中的能量
①电容器的电能为:U W C e 2
2
1=
②能量密度(单位体积内的电场能量)为:E W e 2
2
1ε=
五、静电场中的电介质
电介质即绝缘体。
电介质内没有可以自由移动的电荷。
在电场作用下,电介
质中的电荷只能在分子范围内移动 1、电介质的极化
①在电场中,电介质表面上出现电荷分布,由于这些电荷仍束缚在每个分
子中,故称之为束缚电荷或极化电荷。
②无极分子:分子正负电荷中心重合;
有极分子:分子正负电荷中心不重合。
2、极化强度矢量
电偶极子排列的有序程度反映了介质被极化的程度,排列得越有序说明被
极化得越厉害。
①量度了电介质极化状态(极化程度、极化方向) ②单位:m C 2
/ 3、电解质极化规律
①对于大多数各向同性介质,有:E P ε
χ0
= 其中χ为极化率,与电介
质的种类有关
4、有电介质时的高斯定理 定义χε
+=1r
为相对电容率,εεε0r =为电容率,定义E E D r εεε0==为
电位移矢量,有:∑⎰=•s
s
q ds D 0
六、应用
1、尖端放电:导体尖端附近的电场特别强,使空气分子电离,产生放电现
象。
2、负离子发生器
3、静电喷药
4、静电除尘
5、静电复印
6、压电晶体振荡器
7、电声换能器。