面向21世纪课程教材：《物理学》课程电子教案（PPT课件讲稿，第五版）第五章 静电场（5.4）电场强度通量、高斯定理

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 电场线 1规定 (1)切线方向为电场强度方向典型电场 (2)疏密表示电场强度的大小的电场线 2特点 (1)始于正电荷,止于负电荷,非闭合线 (2)任何两条电场线不相交 第五章静电场

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 1 一 电场线 (1) 切线方向为电场强度方向 1 规定 2 特点 (1) 始于正电荷，止于负电荷，非闭合线. 典型电场 的电场线 (2) 疏密表示电场强度的大小 分布图形 (2) 任何两条电场线不相交

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 二电场强度通量 1定义 通过电场中某个面的电场线数 2表述 ◆匀强电场, S E垂直平面时. E ①=ES 第五章静电场 2

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 2 二 电场强度通量 通过电场中某个面的电场线数 1 定义 2 表述 Φe = ES S E 匀强电场，  E 垂直平面时.  S E  n e 

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 二电场强度通量 1定义 通过电场中某个面的电场线数 2表述 ◆匀强电场, E与平面夹角O a E ④= EScOS E·S 第五章静电场

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 3 二 电场强度通量 通过电场中某个面的电场线数 1 定义 2 表述 Φ ES cos θ e = E S   =  θ 匀强电场， E 与平面夹角 .  S E  S n e  θ

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 ◆非匀强电场,曲面S ds= ds d④= Ecos edS=E·dS ④=|d④=|EdS E ds 第五章静电场

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 4 非匀强电场，曲面S .   = =  S Φ Φ E S   e d e d d d n S S e   =  Φ E θ S E S   d e = cos d = d S n e  dS θ E 

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 ◆非均匀电场,闭合曲面S Pe=fe. ds=E cos eds “穿出”90 n 6 E 6 第五章静电场

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 5 非均匀电场，闭合曲面S .  =  S Φ E S   e d  = S EcosθdS  θ  90 θ  90 “穿出” “穿进” S n e  E  E  n e  θ θ

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 例1三棱柱体放置在如图所示的匀强电 场中.求通过此三棱柱体的电场强度通量 解 =∑ y N/ a1+2 O R X 第五章静电场

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 6 例1 三棱柱体放置在如图所示的匀强电 场中. 求通过此三棱柱体的电场强度通量. 解 = = 5 1 e e i Φ Φ i x y z E  o M N P R Q n e  n e  n e   =Φe1 +Φe2 S1 S2

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 E·dS=ES,cos汇=-E e E·dS=ES2Cosb=ES1 =∑=0 y N/ O R X 第五章静电场 7

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 7 1 1 1 e1 d ES cos π ES s Φ = E S = = −    2 1 1 e2 d ES cosθ ES s Φ = E S = =    0 5 1  e =  e = i= Φ Φ i x y z E  o M N P R Q n e  n e  n e  S1  S2

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 高斯定理 1高斯定理的导出 在点电荷q的电场中,通过求电场强度通 量导出. 库仑定律 高斯 电场强度叠加原理 定理 第五章静电场 8

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 8 在点电荷q的电场中，通过求电场强度通 量导出. 三 高斯定理 1 高斯定理的导出 高斯 定理 库仑定律 电场强度叠加原理

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 高斯(CF. Gauss 177-1855) 德国数学家、天文学 家和物理学家,有“数 学王子”美称,他与韦 伯制成了第一台有线电 报机和建立了地磁观测 台,高斯还创立了电磁 量的绝对单位制. 第五章静电场

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 高 斯 高斯 (C.F.Gauss 1777−1855） 德国数学家、天文学 家和物理学家，有“数 学王子”美称，他与韦 伯制成了第一台有线电 报机和建立了地磁观测 台，高斯还创立了电磁 量的绝对单位制

物理学 5-4电场强度通量高斯定理 第五版 点电荷位于球面中心 E q 4 E r2 E·dS q ds 4 COR 第五章静电场 10

第五章 静电场 物理学 第五版 5-4 电场强度通量 高斯定理 10 点电荷位于球面中心 2 4 πε0 R q E =  =  S Φ E S   e d 0 ε q =  = S S ε R q d 4 π 2 0 S  d + R