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电路课件第章静电场ppt7•静电场的基本概念•电介质与电容器•高斯定理与静电场的散度•静电场的环路定理与旋度•电场能量与电场力做功01静电场的基本概念电场010203定义性质描述电场是由电荷产生的,对电场是一种特殊物质,它电场可以用电场强度矢量放入其中的电荷有力的作对放入其中的电荷施加力,来描述,其大小表示电场用而不论该电荷是否带电力的强度,方向表示电场力的方向电场强度定义单位电场强度是描述电场中某一点电场力在国际单位制中,电场强度的单位是大小的物理量牛/库或伏/米计算在点电荷产生的电场中,电场强度的大小等于点电荷的电量与距离的平方的比值,方向由点电荷指向受力方向电势计算在匀强电场中,电势差等于电场强定义度与两点间距离的乘积在点电荷产生的电场中,电势等于点电荷的电势是描述电场中某点电荷具有电量与距离的比值的势能大小的物理量单位在国际单位制中,电势的单位是伏或千伏02电介质与电容器电介质电介质的概念电介质的分类电介质的极化电介质是能够承受电场而电介质可以分为气体、液在电场的作用下,电介质不导电的物质,通常具有体和固体三类,其中固体中的分子会发生极化,产较高的绝缘性电介质应用最为广泛生偶极矩,从而在电介质内部形成束缚电荷电容器的电容电容器的定义电容的计算电容器的单位电容器是由两个平行、相对的导电容的大小取决于电容器两极板电容的单位是法拉(F),常用的体(通常为金属箔或导电膜)组之间的距离、相对面积和电介质单位还有微法(μF)、皮法成的储能元件电容的计算公式为C=εrε0A/d,(pF)其中εr是电介质的相对介电常数,ε0是真空中的介电常数,A是电容器两极板的相对面积,d是两极板之间的距离电容器的串并联电容器的串联当两个或多个电容器串联时,其等效电容的倒数等于各个电容的倒数之和串联电容器的等效电容小于任意一个电容器的电容电容器的并联当两个或多个电容器并联时,其等效电容等于各个电容器的电容之和并联电容器的等效电容大于任意一个电容器的电容03高斯定理与静电场的散度高斯定理的表述总结词高斯定理描述了通过任意闭合曲面的电场线数与该闭合曲面所包围的电荷量之间的关系详细描述高斯定理指出,通过任意闭合曲面的电场线数等于该闭合曲面所包围的总电荷量,即电场线数与电荷量成正比这个定理是静电场的基本定理之一,对于理解电场分布和计算电场强度非常有用高斯定理的应用总结词高斯定理在计算电场强度、确定电场分布以及解决静电场问题中具有广泛的应用详细描述通过高斯定理,我们可以计算出某个区域内电场线的分布情况,进而确定电场强度的大小和方向在实际应用中,高斯定理可以帮助我们解决一系列静电场问题,如电场力、电容器的电容、电势差等静电场的散度总结词静电场的散度表示电场在某点附近的发散程度,其值等于该点电荷密度与真空介电常数的乘积详细描述静电场的散度是描述电场分布的一个重要物理量,它表示电场在某点附近的发散程度在数学上,散度是一个矢量函数在某一点的值,等于该点电荷密度与真空介电常数的乘积散度的计算对于理解电场的分布和变化规律非常重要04静电场的环路定理与旋度静电场的环路定理总结词环路定理描述了静电场中电场线沿闭合路径环绕一圈后场强的积分等于零的性质详细描述静电场的环路定理是电场理论中的一个重要定理,它表明电场线在闭合路径上环绕一圈后,场强的线积分等于零这个定理说明了电场线在闭合路径上的环绕不会产生累积效应,即电场线不会形成封闭的回路静电场的旋度总结词详细描述旋度描述了电场线在某点的旋转程度,静电场的旋度是一个向量场,它描述了电即电场线的方向变化率场线在某一点的旋转程度旋度的计算公VS式为curl E=*ρv,其中E是电场强度,ρ是电荷密度,v是流体速度旋度的物理意义是表示电场线在某一点的方向变化率,即电场线在该点的旋转程度静电场的旋度和散度的关系总结词详细描述旋度和散度是静电场中两个重要的概念,它们之间存在静电场中,旋度和散度是描述电场分布的两个重要概在一定的关系念散度表示电场线从某点出发的通量与该点面积的关系,而旋度表示电场线在某点的旋转程度根据斯托克斯定理,一个无源的静电场的旋度等于零,即不存在电场线的封闭回路同时,根据高斯定理,一个无散的静电场的散度等于零,即电场线不能从某点出发或消失因此,在静电场中,旋度和散度之间存在一定的关系,它们共同描述了电场的分布和性质05电场能量与电场力做功电场能量电场能量密度与电场强度和介电常数静电场中电荷的分布和运动会产生电有关,其公式为$W=frac{1}{2}场能量varepsilon E^2$电场能量与电荷分布和电场强度有关,其大小可以通过电场能量密度来描述电场力做功电场力做功与电荷在电场中的电场力做功的公式为电场力做功与电势差有关,其位移和电场强度有关$W=qEd$,其中$q$是电荷量,公式为$W=qU$,其中$U$是$E$是电场强度,$d$是位移电势差电场能量的储存和释放电场能量的储存和释放可以通过电容器的充放电过程来实现当电容器充电时,电荷在两极板上积累,电场能量增加;当电容器放电时,电荷释放,电场能量减少电容器充放电过程中,电流的大小和方向与电场能量的变化有关,其公式为$I=frac{dQ}{dt}$,其中$Q$是电荷量,$t$是时间THANK YOU。