电场强度通量.ppt

关于电场强度通量第1页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三8-4电场强度通量高斯定理1电场线一电场线(电场的图示法)

在电场中画一组曲线，

曲线上每一点的切线方

向与该点的电场方向一致，

这一组曲线称为电力线。规定：⑴曲线上每一点切线方向为该点电场方向。

⑵通过垂直于电场方向单位面积电场线数

为该点电场强度的大小，即：第2页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三2几种典型电场的电场线分布图形⑴点电荷的电场线正点电荷负点电荷第3页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三⑵一对等量异号点电荷的电场线第4页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三⑶一对不等量异号点电荷的电场线第5页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三⑷一对等量正点电荷的电场线第6页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三⑸带等值异号电荷的两平行板间的电场线++++++++++++++++第7页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三3静电场的电场线特性⑴始于正电荷,止于负电荷(或来自无穷远,去向

无穷远)

⑵任何两条电场线都不会相交。

⑶电场线不能形成不闭合曲线。4匀强电场的电场线：是间隔相等、相互平行的直线。二电场强度通量通过电场中某一个面的电场线数叫做通过这个

面的电场强度通量。用Φe表示。1匀强电场情况为平面S的法线正方向，记为：第8页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三⑵与平面夹角为⑴由图可知:通过

和电场线条数相同。2非匀强电场情况，且S为任意曲面第9页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三电场强度通Φe是标量，但有正负。⑴非闭合面S⑵闭合面S①任意选定不闭合曲面的法线正方向，并相应

决定Φe的正负。②规定由内指向外的法线方向即外法线方向为

闭合曲面的法线正方向。第10页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三例1如图所示，有一个三棱柱体放置在电场强度

的匀强电场中。求通过此三棱体

的电场强度通量。解三棱柱体的表面

为闭合曲面，由5个

平面构成。其中：MNPOM

为S1，前面和后面分

别为S2和S3,底面为

S4，右侧面为S5。通过S1、S2、S3、S4和S5右的电场强度通量

分别为Φe1、Φe2、Φe3、Φe4和Φe5。第11页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三式中：结果表明：在匀强电场中穿过闭合曲面的电场

强度为零。第12页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三三高斯定理1高斯定理的导出⑴真空中点电荷q电场中，穿过以点电荷为球心、

半径为R的球面的电场强度通量Φe。首先，其次，真空中点电荷的

电场强度为：第13页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三可见：与球面半径无关，即以点电荷q为中心的任

一球面，不论半径大小如何，通过球面的电通

量都相等。⑵点电荷在任意闭合曲面内第14页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三由数学上可知dS对q所在点张开的立体角为⑶任意电荷系在任意闭合曲面内根据点电荷场强公式和电场强度叠加原理有：第15页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三在真空中,通过任一闭合曲面的电场强度通量，

等于该曲面所包围的所有电荷的代数和除以。2高斯定理表述3对高斯定理的理解⑴式中高斯面上各点的电场强度是由全部电荷(闭

合曲面内外的电荷)共同激发的的总电场强度。第16页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三⑵通过闭合曲面的总电场强度通量只决定于它所

包围的电荷。⑶物理意义反映静电场是有源场，场源就是电荷。⑷高斯定理的适用于静电场及随时变化的电场，

是电磁理论的基本方程之一。⑸和反映静电场的另一特性的定理——静电场的

环路定理结合起来，才能完整地描述静电场。高斯定理中所取的闭合曲面称为高斯面第17页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三⑵在点电荷+q和-q的静电场中，做如下的三个闭合

面S1、S2、S3，求通过各闭合面的电通量。⑴将q2从A移到B，点P电场

强度是否变化？穿过高斯

面S的Φe是否有变化？讨论第18页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三四高斯定理的应用但如果电荷分布具有