8-7电势 第八章静电场 电势 ∫e9E.dl=-(E,B-E) E4=∫B9E.d7(Ee=0) 9o1 积分大小与9无关) B点电势 E pB A点电势 B 90 VM=。Edi+VB(V为参考电势,值任选)
8 – 7 电 势 第八章静电场 (EpB 0) d ( ) 0 p 0 p q E q E E l B A AB (积分大小与 无关) q0 一 电势 E 0 q A B B AB VA E l V d 0 p q E V A A A点电势 0 p q E V B B B点电势 d ( ) 0 pB pA AB q E l E E AB A E q E l d p 0 ( 为参考电势,值任选) VB
8-7电势 第八章静电场 V4=∫Edi+ya V=0点 AB VA= E.dl 令g=0V4=∫Edl A ◆ 电势零点选择方法:有限带电体以无穷远为电势 零点,实际问题中常选择地球电势为零。 ya=∫E.dl ◆ 物理意义把单位正试验电荷从点A移到无穷远 时,静电场力所作的功. 电势差 UiB=V-'a=∫nE.dl
8 – 7 电 势 第八章静电场 B AB VA E l V d 令 0 VB AB A V E l d 电势零点选择方法:有限带电体以无穷远为电势 零点,实际问题中常选择地球电势为零. A A V E l d AB AB A B U V V E l 电势差 d V E l V A A d 0 点 物理意义 把单位正试验电荷从点 移到无穷远 时,静电场力所作的功. A
-7电势 8 第八章静电场 电势差 Uas=V4-Va=∫Edl (将单位正电荷从A移到B电场力作的功.) 电势差是绝对的,与电势点的择无关 电势大小是相对的,与电势零点的选择有关 静电场力的功 WAB 9OVA-9oV8 =-90U BA 单位:伏特(V) 原子物理中能量单位1eV=1.602×1019J
8 – 7 电 势 第八章静电场 (将单位正电荷从 A 移到 B 电场力作的功.) AB AB A B U V V E l 电势差 d 电势差是绝对的,与电势零点的选择无关; 电势大小是相对的,与电势零点的选择有关. 注意 AB A B UBA W q V q V q 0 0 0 静电场力的功 1eV 1.602 10 J 19 原子物理中能量单位 单位:伏特(V)
-7电势 8 第八章静电场 二点电荷的电势 E=- A领3因 令V=0 v- grdr 4π60r 9 4πεor g88
8 – 7 电 势 第八章静电场 q r l d E 二 点电荷的电势 r r q E 3 4π 0 令 0 V r r l r q V d 4π 3 0 r q V π 0 4 dr 0, 0 0, 0 q V q V r r qr r 3 π 0 4 d
8-7电势 第八章静电场 三 电势的叠加原理 点电荷系E=∑E, V,=jE.dl=∑jEdl 93 E g--∑na 19 dq od V 电荷连续分布 dE Vr- dq 4元8o
8 – 7 电 势 第八章静电场 1 q 2 q 3 q 三 电势的叠加原理 点电荷系 i E Ei A A V E l d E l i A i d i i i i A Ai r q V V 4π 0 电荷连续分布 r q VP 4π 0 d A 1r E1 2 r 3 r E2 E3 q E r d P dq dV dq
8-7电势 第八章静电场 > 利用,=∫ dq 讨论 4元81 (利用了点电荷电势V=g/4元6or, 求电势 这一结果已选无限远处为电势零点,即使 用此公式的前提条件为有限大带电体且选 的方法 无限远处为电势零点.) > 若已知在积分路径上E的函数表达式, 则 V=0点 VA- 「E.di A
8 – 7 电 势 第八章静电场 求电势 的方法 r q VP 4π 0 d Ø 利用 Ø 若已知在积分路径上 的函数表达式, 则 E V E l V A A d 0 点 (利用了点电荷电势 , 这一结果已选无限远处为电势零点,即使 用此公式的前提条件为有限大带电体且选 无限远处为电势零点.) V q r π 0 / 4 讨论
8-7电势 第八章静电场 例1正电荷9均匀分布在半径为R的细圆环上. 求圆环轴线上距环心为处点P的电势. 19 dg Adl gdl d 2元R A P X X 1 dVo qdl 4π6or2πR q 9 4π6rJ2元R 4π6Vx2+R2
8 – 7 电 势 第八章静电场 R q l r VP 2π d 4π 1 d 0 r q R q l r VP 0 2π 4π 0 d 4π 1 2 2 π 0 4 x R q + + + + + + + + + + + + + + R r 例1 正电荷 均匀分布在半径为 的细圆环上. 求圆环轴线上距环心为 处点 的电势. q R x P dl x P R q l q l 2π d d d o y z x
8-7电势 第八章静电场 VP- 9 4元6Vx2+R2 4π6R 讨论 x=0,V= 9 4π6R x>R,V,=46x 9 4π6(x2+R2)2
8 – 7 电 势 第八章静电场 R q x V 0 0 4π 0 , x q x R VP π 0 4 , 2 2 4π 0 x R q VP 讨 论 R q 4π 0 o x V 2 2 1 2 0 4π (x R ) q
8-7电势 第八章静电场 均匀带电薄圆盘轴线上的电势 dg=o2元rdr Vx2+r2 X X rRO2πrdr O (Wx2+R2-x) 4元E0 280 R x>RVx2+R2≈x+ V≈2/4πex 2x (点电荷电势)
8 – 7 电 势 第八章静电场 R o x ( ) 2 2 2 0 x R x 2 2 x r x P dq 2π rdr r dr R P x r r r V 0 2 2 0 2π d 4π 1 x R x R x R x 2 2 2 2 V Q x 4π 0 (点电荷电势) 均匀带电薄圆盘轴线上的电势
8-7电势 第八章静电场 例2均匀带电球壳的电势 真空中,有一带电为Q,半径为R的带电球壳, 试求(1)球壳外两点间的电势差;(2)球壳内两点 间的电势差;(3)球壳外任意点的电势; (4)球壳 内任意点的电势. 解rR,E2= 4π8,r2 (1)V4-。=E,·dr 4元80
8 – 7 电 势 第八章静电场 例2 均匀带电球壳的电势. + + + + + + + + + + + Q R 真空中,有一带电为 Q ,半径为 R 的带电球壳. 试求(1)球壳外两点间的电势差;(2)球壳内两点 间的电势差;(3)球壳外任意点的电势;(4)球壳 内任意点的电势. 解 r e r q r R E 2 0 2 4π , r R E1 0 , (1) B A A B r r V V E r d 2 B A r r r r e e r Q r 2 0 d 4π ) 1 1 ( 4π 0 A B r r Q o er r r A d B Ar r Br