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怎样计算电场强度?
静电场的电场强度计算,一般有三种方法:
1 、
从点电荷场强公式出发进行叠加;
2 、
用高斯定理求解;
3 、
从电场强度和电势的微分关系求解。
这三种方法各有优点:
从点电荷的场强公式出发,通过叠加原理来计算,在原则上,是没有不可应用的。但是,叠加是矢量的叠加, 因此计算往往十分麻烦。
用高斯定理求电场强度, 方法简单, 演算方便, 它有较大的局限性, 只适宜于某些电荷对称分布的场强的计算, 或者场强不是对称的,但为几种能用高斯定理求解折场的合成。
用场电势的微分关系求场强也有普遍性,而且叠加是代数叠加。这一种方法也简便,不过还比不上高斯定理。
所以求场强时, 一般首先考虑是琐能用高斯定理, 其次考虑是否能用场强与电势的微分关系去求。 下面分别加 以讨论。
一、从点电荷的场强公式出发通过叠加原理进行计算
点电荷的场强公式:
当电荷连续分布时:
式中
-电荷的线密度;
-电荷的面密度;
-电荷的体密度。
式( 2 ) 、 ( 3 ) 、 ( 4 )中,积分应普遍一切有电荷分布的地方。计算时,还必须注意这是矢量和。
1 、
善于积分变量的统一问题
如果积分上包含有几个相关的变量,只有将它们用同一变量来表示,积分才能积得结果。这在应用点电荷的 场强公式求带电体的场强时,或者应用毕-沙-拉定律求 |
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