类比法学习静电场

静电场这一章概念多、模型复杂，有正、负电荷，电场强度的方向，电势能的正、负．电场力做正、负功，电势高、低，电场线、等势面描绘电场的空间分布，带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线、等势面的空间关系，电场力做功与电势能、动能、电势的关系．为了较快较准确地理解静电场知识点，我们用类比重力场、电场列表分析二者的不同，胴熟悉知识点、模型建立抽象的概念、模型．同学们我们一起对比一下试一试：     

均匀带电细圆环的电势和电场强度的空间分布

均匀带电细圆环是电磁学理论及应用中的基本模型,研究其产生的电场在空间的分布具有重要意义。本文由电势的叠加原理,首先推导出均匀带电细圆环在空间任一点的电势表达式,并用数学软件Mathematic绘出了其电势在空间的分布-等势线的分布;然后由电场强度和电势的关系,得到了空间任一点的电场强度表达式,并进行了数值模拟。     

均匀带电矩形线框的空间电场

从熟知的均匀带电直线的电势表达式出发,导出均匀带电矩形线框的空间电势表达式.然后利用电场强度与电势梯度的关系,采取分段计算然后叠加的方法,得到了均匀带电矩形线框的空间电场表达式.最后讨论了均匀带电正方形线框及其中心轴线上电场的特殊情况.所得到的电场分布是空间坐标的函数,具体、明确,便于在工程技术应用.采用的方法简单、基础,贴近大学物理教学.利用这一方法,原则上还可以计算任意多边形均匀带电线框的电场.     

正确理解电势和场强的关系

电势和场强是描述电场性质的两个物理量,他们之间有关系。从电势的引入和电势的相对性可知电场中某一点的电势与场强没有关系,电势在某一点附近的变化(空间变化)与场强有关系,正确理解这关系有困难但很重要。     

关于电势零点选择的几个问题

在电场确定的情况下 ,空间各点电势的描述与零点的选择密切相关 .本文就零电势选择的几个问题作深入一步的分析 ,愿与同行共讨论 ,并澄清一些模糊认识 .一、为什么零电势选择是任意的 ?从物理学上讲 ,电势是一个相对量 ,孤立地谈某点电势的高低和正负是没有意义的 .参考点不同 ,各点的电势也不同 ,但参考点的变化 ,虽然要影响各点的电势 ,却并不改变电场 ,不改变电场中两点的电势差 .如同高度这类物理量一样 ,只有相对于确定的参考点 ,它才有确定的物理意义 ,选不同的参考点 ,高度值不同 ,但两点间的高度差是不变的 .正因为不同的电势可以描述同一电场 ,所以电场中允许零电势点选择具有任意性 .二、为什么常选择 U∞ =0 ?不难想象 ,在几乎一切实际静电场问题中 ,尽管带电体系的电量不同 ,分布各异 ,但电量和分布范围均有限 ,因此 ,根据问题所要求的精度 ,在离带电体足够远 (在物理上 )而称为无穷远点的广大空间是具有零场强和恒定电势的位置 .尽管实际静电场问题的具体条件不同 ,但都存在着具有上述性质的“无穷远点”,这是共同的普遍的特点 ,把它选作参考点 ,取U∞ =0既普遍适用又方便自然 .其外 ,既然电势与...     

几种特殊电场中场强和电势的分布及应用

电场强度和电势是描述电场性质的2个重要的物理量,不同的电场中,电场强度和电势的分布情况也不相同.为了解决问题的方便,除熟练掌握最简单、最常见的匀强电场外,还应重点掌握几种特殊电场中电场强度和电势的分布情况.     

利用对称思想 分析球环电场

球面或圆环是具有一定对称性的几何图形,均匀的带电的球面或圆环,其电荷产生的电场在空间某些对称点上的电场强度、电势分布往往也具有一定的对称性.本文利用对称思想,通过典型实例,解析带电圆环与球面电场的相关问题.一、均匀带电球壳电场的对称性均匀带电的球壳在球外空间产生的电场,等效于电荷集中于球心处点电荷产生的电场,球壳外与球...     

带电圆环的Matlab可视化电场解析及模拟

运用matlab采用解析计算和积分计算两种方法研究带电圆环电势电场的可视化,分析了电势和电场在空间的分布图。     

匀强电场中球形导体静电感应规律定量讨论

将球形导体置于匀强电场中，在球形导体表面将感应出电荷，这些电荷产生的电场使导体外周围空间的电势和场强重新分布，现将在对其进行定量研究的基础上，进而导出球形导体表面上感应电荷的分布规律及电荷量．     

注意理解电场概念——电场的复习

电场的内容包括:库仑定律、电荷守恒定律;电场、电场强度、电势;电容器、带电粒子在电场中的运动．库仑定律、电荷守恒定律是电学的实验定律,很重要．电荷分布确定后,电场强度、电势的分布要用库仑定律确定．电场概念、电场强度、电势是本部分的核心内容．电     

基于MATLAB构建点电荷系的电势与电场强度分布图

用MATLAB程序演示了多个点电荷组成的点电荷系激发的电势分布立体图和场强分布图,结合图像探讨了电荷对称分布情况下,点电荷系的等势面及电场分布的特点以及场强与电势之间的关系。     

带电圆线圈静电场勒让德级数解的收敛速度

通过绘制电势和电场强度的空间分布图,对均匀带电圆线圈的静电场勒让德级数解的收敛速度进行数值研究.结果表明:电场强度勒让德级数解的收敛十分缓慢,用此级数绘制出电场强度的空间分布图远不如直接用叠加原理快捷.     

半圆柱壳电容器

利用复数坐标系z上的保角变换,计算半圆柱壳电容器内的电势、场强分布及电容,给出等势线和电场线方程,并绘制出电场线和等势线图。     

匀强电场中导体球表面感应电荷的分布规律

由导体球外周围空间的电势分布,确定其场强分布。再由场强与导体球表面电荷的关系进而确定导体球表面上感应电荷的分布规律.     

难以绘出电场线的两种特殊静电场

当电荷呈特殊分布时,会激发出特殊的电场,难以准确绘出其电场线。要形象描述这类特殊静电场,只能用等势面替代电场线。     

用构图法求离心圆柱电容内的电场

首先用由保角变换得到的等位线，将离心圆柱电容器的横截面上电极间的电压等分为若干等份；然后，再作出一定数量的电力线，使其与等位线构成“曲线正方形”；最后，用电势梯度的概念求出离心圆柱电容器内电场的分布．     

导体旋转双曲面电学量的原模型计算方法

建立带电导体旋转双叶双曲面的原模型,利用原模型计算了导体旋转双曲面的电场、电势和面电荷密度分布,并得到相应的解析表达式.     

密度均匀球壳的引力与引力势能

计算了密度均匀球壳内、中、外的引力场分布和引力势能,并与均匀带电球壳的电场分布和电势能作了比较.