,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,*,2024/11/20,1,第五章 静电场,本章学习要点：,主要内容以此为准；,2.,图片参见课本或参考书；,3.,课本没有的图片不作要求；,4.,本课件只供个人学习用，不外传以免纠纷。,2023/10/51第五章 静电场 本章学习要,1,2024/11/20,2,一,.,库仑定律,1,电荷：,物质的带电属性；,2,点电荷：,忽略大小和形状的带电体。,5-1,电场强度和高斯定理,3,库仑定律,2023/10/52一.库仑定律1电荷：物质的带电属性；,2,2024/11/20,3,二,.,电场 电场强度,1.,电场：,电荷在其周围空间所产生的特殊形态物质；,电场强度：,匀强电场：,各点的场强大小、方向均相同。,定义：,电场中某点的场强等于单位正电荷在该点受力的大小；,2023/10/53二.电场 电场强度1.电场：电场,3,2024/11/20,4,3.,点电荷场强,方向：,q,“+”,E,与,r,同向；,q,“-”,E,与,r,反向。,2023/10/543.点电荷场强方向：q“+”E与r同,4,2024/11/20,5,4.,叠加原理,连续分布的带电体：,2023/10/554.叠加原理 连续分布的带电体：,5,2024/11/20,6,三,.,电场线和电通量,1,电场线,(,也叫电力线,),性质,:,a.,起于正电荷，止于负电荷,(,或无穷远,),；,b.,任意两条电力线都不相交。,c.,静电场是有源场。,2023/10/56三.电场线和电通量1电场线(也叫电力线,6,2024/11/20,7,2,电通量,均强电场：,2023/10/572电通量 均强电场：,7,2024/11/20,8,闭合曲面：,不均匀电场：,2023/10/58 闭合曲面：不均匀电场：,8,2024/11/20,9,1.,推导：,表明：,由点电荷发出的通过闭合球面的,e,与球面半径无关,.,四,.,高斯定理,1.,推导,通过任意闭合曲面的电通量，等于该面所包围电荷的代数和除以,0,。,2.,高斯定理表述,2023/10/59 1.推导：表明：由点电荷发出的通过,9,2024/11/20,10,3.,高斯定理的应用,均匀带电球面的电场,设带电量为,Q,，则由高斯定理推得,E,内,=,0,r,R,r,R,2023/10/5103.高斯定理的应用均匀带电球面的电场E,10,2024/11/20,11,(2),无限大均匀带电平面,结论：,E,的大小：,与场点到平面的距离无关；,E,的方向：,垂直于带电平面；,2023/10/511(2)无限大均匀带电平面 结论：,11,2024/11/20,12,练习题：,试求无限长均匀带电细棒在空间产生的电场，设电荷线密度为,。,(,答案：,E,=,/2,0,r,),2023/10/512练习题：试求无限长均匀带电细棒,12,2024/11/20,13,5-2,电势,一,.,静电场力做功,1.,点电荷,q,电场：,对试探电荷,q,0,作的功为,2023/10/5135-2 电势一.静电场力做功1.点电,13,2024/11/20,14,电荷在静电场中移动时，电场力对它所作的功只与电荷的始、末位置有关，而与移动的具体路径无关,.,2.,结论,:,静电场力,沿任何闭合路径作功等于,0,，可推得,静电场的环路定理,2023/10/5142.结论:静电场力沿任何闭合路径作,14,2024/11/20,15,二,.,电势 电势差,1.,电势能,电荷放在电场中具有电势能,W,规定：,q,0,在无穷远处的电势能为零,电场力对电荷做功,2023/10/515二.电势 电势差1.电势能 规定：q,15,2024/11/20,16,2.,电势：,定义：,某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。,2023/10/5162.电势：定义：某点的电势等于单,16,2024/11/20,17,4.,叠加原理,电荷连续分布的带电体：,3.,点电荷电势,2023/10/5174.叠加原理电荷连续分布的带电体：3.,17,2024/11/20,18,5.,电势差：,静电场中,a,、,b,两点的电势差,U,ab,，等于把单位正电荷从,a,移到,b,时电场力所作的功。,电场力作功：,2023/10/5185.电势差：静电场中a、b两点的电,18,2024/11/20,19,三,.,场强与电势的关系,1.,等势面,电势相等的各点所构成的曲面,沿等势面移动电荷时电场力做功为零,.,性质：,等势面,与,电力线垂直,.,2023/10/519三.场强与电势的关系1.等势面沿等势面,19,2024/11/20,20,2.,场强与电势间的积分关系,2023/10/5202.场强与电势间的积分关系,20,2024/11/20,21,3,.,场强与电势间的,微,分关系,(,电势梯度,),某点场强在任一方向,l,上的分量,E,l,，,等于电势在该方向上变化率的负值,.,是电势沿等势面法线方向的变化率,叫,电势梯度,.,2023/10/5213.场强与电势间的微分关系(电势梯度),21,2024/11/20,22,四,.,电偶极子的电势,2.,电偶极矩：,1.,电偶极子：,两个,相距很近,的等量异号点电荷组成的带电系统,3.,电偶极子的电势公式,:,2023/10/522四.电偶极子的电势2.电偶极矩：1.电,22,2024/11/20,23,表明,:,电偶极子的电势与电矩,p,成正比，电势分布与方位,有关,以电偶极子轴线的中垂面为零势面、将整个电场分为正负两个对称的区域,2023/10/523 表明:以电偶极子轴线的中垂面为零势,23,2024/11/20,24,五,.,电偶层的电势,1.,电偶层：,相距很近、互相平行且具有等值异号电荷密度的两个带电表面。,2.,电偶层外某点,a,的电势：,层矩,:,p,s,=,2023/10/524五.电偶层的电势1.电偶层：2.电偶层,24,2024/11/20,25,表明：,电偶层在某点产生的电势，只与层矩,p,s,与电偶层对该点所张立体角有关，而与电偶层的形状无关。,整个电偶层在,a,点的电势:,2023/10/525 表明：电偶层在某点产生的电势，只与,25,2024/11/20,26,膜电位：,细胞膜内,外之间的电势差。,5-3,细胞膜电位,一,.,能斯特方程,U,2,-,U,1,1.,膜内外离子浓度不同；,2.,膜对不同离子通透性不同,形成机制,:,2023/10/526 膜电位：细胞膜内外之间的电势差。5-,26,2024/11/20,27,人体神经细胞膜内外离子浓度,.,在人体,T,=,310,K,时，将数据代入能斯特方程得各,种离子的平衡电位为：,二,.,细胞静息电位,2023/10/527人体神经细胞膜内外离子浓度.在人体,27,2024/11/20,28,5-4,心电图和心电向量,一,.,心电的产生和心电偶,1.,心肌细胞的电偶极矩,a.,无刺激时,对外呈电中性。医学上,静息时的电荷分布称为膜的极化,;,2023/10/5285-4 心电图和心电向量一.心电,28,2024/11/20,29,b.,细胞受刺激时，膜对离子通透性改变，心肌细胞类似一变化电偶极子，电偶极矩是变化的，这一过程称为除极；,c.,除极结束。心肌细胞又呈电中性；,2023/10/529b.细胞受刺激时，膜对离子通透性改变，,29,2024/11/20,30,d.,除极完成后膜对离子通透性立即恢复原状，称为复极。过程亦伴随一变化的电偶极矩；,e.,复极结束,整个细胞恢复到极化状态,又可接受另一次刺激。,2023/10/530d.除极完成后膜对离子通透性立即恢复原,30,2024/11/20,31,2.,心电偶的电性质及其描述,心电偶：,心脏简化为一个偶极子模型。,心电场：,心电偶在体内形成一心电场。,心电图：,为体表电势变化的记录。,2023/10/5312.心电偶的电性质及其描述 心电偶：,31,2024/11/20,32,(1),瞬时心电向量,某一时刻所有心肌细胞的电偶极矩矢量和,瞬时心电向量的大小和方向均随时间不断作周期性变化。,2023/10/532(1)瞬时心电向量 某一时刻所有心肌,32,2024/11/20,33,(2),空间心电向量环,对瞬时心电向量进行平移,使箭尾收在一点,把箭头按时间顺序描记连接成的轨迹。,空间心电向量环在某一平面上的投影。,(3),平面心电向量环,2023/10/533(2)空间心电向量环 对瞬时心电向量,33,2024/11/20,34,(4),心电图的形成原理：,方法：,用环体分割投影法。,2023/10/534(4)心电图的形成原理：方法：用环体,34,2024/11/20,35,在一个心动周期内有三个心电向量环：,P,环 心房除极而形成，,QRS,环 心室除极而形成，,T,环 心室复极而形成。,分别对应于心电图中的,P,波、,QRS,波、,T,波。,2023/10/535在一个心动周期内有三个心电向量环：,35,2024/11/20,36,二,.,心电图导联,临床上广泛应用的是标准十二导联系统。分为标准导联、加压肢体导联和胸导联。,以,R,代表右臂，,L,为左臂，,F,为左腿。,1.,标准导联,I,、,、,：,为双极肢体导联。,导联轴为：,RL,、,RF,、,LF,。,2023/10/536二.心电图导联 临床上广泛应用的是标,36,2024/11/20,37,2.,加压肢体导联：,为单极肢体加压导联。,导联轴为：,aV,R,、,aV,L,、,aV,F,。,3.,胸导联：,为单极心前胸部导联。,导联轴为：,V,1,、,V,2,、,V,3,、,V,4,、,V,5,、,V,6,。,2023/10/5372.加压肢体导联：3.胸导联：,37,2024/11/20,38,一,.,导体的静电平衡,1.,静电感应,2.,静电平衡,3.,静电平衡条件,:,导体内任一点的电场强度都等于零,5-5,静电场中的导体,推论,:,a.,导体是等势体,导体表面是等势面,b.,导体表面的场强垂直于导体表面,2023/10/538一.导体的静电平衡1.静电感应2.静电,38,2024/11/20,39,二,.,静电平衡时导体上电荷的分布,遵循以下规律：,1.,导体所带电荷分布在导体表面,.,2.,导体表面附近的场强与该表面处电荷密度的关系,:,2023/10/539二.静电平衡时导体上电荷的分布1.导体,39,2024/11/20,40,3.,电荷在孤立导体表面上的分布规律,:,分布是不均匀的，表面凸出的地方电荷面密度较大；表面平坦的地方电荷面密度较小,.,2023/10/5403.电荷在孤立导体表面上的分布规律:,40,2024/11/20,41,三,.,静电屏蔽,1.,空腔导体将使空腔内