-3-
第二章 静电场和恒定电场
1、静电场是由空间静止电荷产生的一种发散场。描述静电场的基本变量是电场强度
、电
位移矢量
D
和电位
。电场强度与电位的关系为:
E
。
mF /10854.8
12
0
2、电场分布有点电荷分布、体电荷分布、面电荷分布和线电荷分布。其电场强度和电位的
计算公式如下:
(1)点电荷分布
C
R
q
R
q
R
Rq
E
N
k
k
k
N
k
k
k
N
k
k
kk
1
0
1
0
1
3
0
4
1
,)
1
(
4
1
4
1
(2)体电荷分布
C
rr
dvr
rr
dvrrr
E
vv
'
''
0
3
'
'''
0
)(
4
1
,
))((
4
1
(3)面电荷分布
C
rr
dSr
rr
dSrrr
E
S
S
S
S
'
''
0
3
'
'''
0
)(
4
1
,
))((
4
1
(4) 线电荷分布
C
rr
dlr
rr
dlrrr
E
l
l
l
l
'
''
0
3
'
'''
0
)(
4
1
,
))((
4
1
3、介质中和真空中静电场的基本方程分别为
)面内的总极化电荷之和面内的总源电荷和为介质中的高斯定理(
(微分形式)
积分形式
表示意义
SSq
rD
qSdD
S
)(
)(,
场,也是保守场。说明静电场是一种发散安培环路定理
(微分形式)
积分形式
表示意义
,
0
)(,0
E
ldE
C
真空中的高斯定理
为体电荷密度)(微分形式,
积分形式
表示意义
0
1
0
).(
1
E
qSdE
n
i
i
S
在线性、各向同性介质中,本构方程为:
EEPED
r
00
4、电介质的极化
(1)极化介质体积内的极化体电荷密度为:
)( 极化强度矢量
PP
p
。
(2)介质表面的极化面电荷密度为:
)(
p
量为表面的单位法向量矢
nnP
S
5、在均匀介质中,电位满足的微分方程为泊松方程和拉普拉斯方程,即
评论0