消失在海底的大陆是什么?

核心提示在海底最大最高的一片土地是从印度出发,超越印度洋,跟南极大陆联系在一块。这是从古以来最大的一片海底土地。当然,此外还有贡德瓦纳大陆、利亚大陆啊等等无数个海底大陆,但是都远远不及姆大陆(或者被称为:“莱姆利亚大陆”)来得面积广大。而在1000

在海底最大最高的一片土地是从印度出发,超越印度洋,跟南极大陆联系在一块。这是从古以来最大的一片海底土地。当然,此外还有贡德瓦纳大陆、利亚大陆啊等等无数个海底大陆,但是都远远不及姆大陆(或者被称为:“莱姆利亚大陆”)来得面积广大。而在10000年乃至12000年前,这片大陆曾经在南太平洋上浮现,并且繁盛过。

我们居住的地球是35亿年乃至50亿年前形成的,大海的形成稍微晚了一些,大概是在30亿年前,出现了大海与陆地。地球成为现在的模样,是经过无数的沉浮变化的。但在古代希腊人之间却流传着一个传说,即在古代大西洋的海底有一个沉沦的大陆,名叫“亚特兰蒂斯”。“亚特兰蒂斯”是“亚特拉斯之岛”的意思,是有史以来大西洋最大的岛国。希腊哲学家柏拉(公元前427?—347?)写的书中,曾经这么说道:

“一万年前,亚特兰蒂斯岛长满了草木,到处有金银、宝石和矿藏。人口很多,过着帝王般的生活,完全是地上乐园。地中海沿海各国,除了雅典城之外,几乎完全被亚特兰蒂斯所征服。不知出于什么原因,它忽略了雅典,可终于为雅典所消灭。但是在一场大地震中,亚特兰蒂斯突然沉落于海底,消失了……”

姆大陆跟古代秘鲁的印加人一样,把太阳敬为上帝。一位名叫“拉姆”的国王统治着国家,拥有出色的文化,不仅对如何使用火了如指掌,而且还会使用文字,制作土器和编织物,画画和雕刻,甚至驾船出外航海。捕渔业非常发达,建筑业也特别兴旺,用巨大的石材建筑金字塔那样的宏伟建筑物。在复活节岛上,如今还存在着许多用石头垒成的巨人头像,无法知道是谁建成的。但有专家认为,这些就是出自当年沉没大海的姆大陆人的手笔。

根据英国探险家詹姆斯·邱杰伍德的详细调查,姆大陆的人曾在西从埃及、东到墨西哥和中南美一带,建立了无数的殖民地。

“现在残留在墨西哥优加丹岛的金字塔,其形状同埃及的金字塔毫无两样。世界文明是从姆大陆开始传向美洲大陆的。当时有个叫亚特兰蒂斯大陆在大西洋的上面,住满了今天称之为埃及、欧罗巴和亚细亚人的所有人。因此,姆大陆是世界文明的中心发源地。可以称为世界文化的屋顶。

不过,今天的日本人的生活习惯风俗等等,与姆大陆非常相近。有人怀疑,今天的日本人甚至就是当初姆大陆人的后裔,因为很有可能姆大陆的人获悉自己脚下的这片大陆行将毁灭,把人们全部移民到亚细亚的岛国上。我很想在有生之年,对此作一个详细的调查。不过,毕竟年迈古稀,没有这样的精力和时间了。可能的话,很希望日本有人能够对此感兴趣,想办法进一步揭开姆大陆之谜。”

尽管詹姆斯作了如此推断,但事实上调查所提供的情况是:

“12000年前的某一日,将近7000万人口的姆大陆人突然一下子都从地球上消失了,这实在是非常惊心动魄的事件。以前从未有过的地震突然爆发,到处都是火山,烧红的岩石滚滚而下,把一切东西全都烧光,由于连续不断地地震,姆大陆的居民无法逃脱,同这一片广大的大陆一齐沉入海底……”也许会有人说,“哪儿有什么姆大陆呀,这只不过是痴人说梦而已。”但是,有异物作证,不容人们轻易取笑。

1772年,由罗盖温提督率领的一支荷兰舰队,航海至南太平洋。在离美洲3000公里的地方,发现了个小岛。当船靠近海岸之后,看见巨大的石头头像。

“不管怎样,先上岸去看看!”当下,提督下了命令。那天正好是基督复活节,于是就命名这个岛屿为“复活节岛”。整个岛大概有120平方公里的面积,没有树木,留下的迹象是一片草地被烧的高原。岛上的居民是波里内西亚人,大概6000人左右。岛上到处都是巨大的岩石,石头建成的神殿,还有金字塔。至于石头的巨像大概有230个左右。岛上的土人不会用铁器,连简单的工具都不会使用,那么,他们怎么可能制造这些石头人像,为什么要制造这些石头人像呢?这些都是问题。罗盖温提督发现“复活节岛”的消息传回欧洲大陆后,世界各地的冒险家、航海家都激动万分,纷纷赶到了这个小岛上来。但是,是谁造了这些巨像,为什么要造这些巨像,仍然没有得出结论。

在复活节岛的其他地方,人们发现了有文字记录的石板,詹姆斯在《失去的姆大陆》一书中写道:“12000年前,由于一场史无前例的地震毁灭了南太平洋上的一个拥有繁荣文化的大陆,6700万居民一齐沉入了海底。复活节岛是姆大陆的一部分,运气好,没有沉入海底。现在岛上残留的巨大人头石像和石板,估计都是姆大陆时代的遗物。”

1947年4月,挪威人类学者居然驾驶了一个长15米、宽5.4米的木筏,从南美秘鲁的利马港出发,花费了100多天到了兹亚摩兹群岛。还有不少其他人纷纷上岛投入热情的研究,可是至今为止,好像并没有突破性的收获。

大学应用物理第七章读书笔记:海底两万里第七章读书笔记

 第十二章 一切都用电

“先生,”尼摩船长指着挂在他房中墙壁上的仪表说,“这些就是诺第留斯号航行所必需的仪表。在这里跟在客厅里一样,我总是注意着它们,这些仪表给我指出我在海洋中间的实际地位和准确方向。其中有些仪表您是知道的,例如温度表,指出诺第留斯号内的温度;风雨表,测出空气的重量和预告天气的变化;湿度表,指示空气干湿度数;暴风镜,一当镜中l的混合物分解时,便预告暴风雨就将来到;罗盘,指引我的航路;六分仪,测太阳的高低,使我知道船所在的纬度;经线仪,使我可以算出船的经度;最后是日间用的望远镜和夜间用的望远镜,当诺第留斯号浮上水面时,我可以侦察天际四周。”

“这些是航海家常用的仪器。”我答,“我知道它们的用法。但这里还有其他的仪器,一定是作为诺第留斯号特殊需要而用的:我现在看见的这个表盘,上面有能转动的针,那不是流体压力计吗?”

“正是流体压力计。它是跟海水相通的,可以指出外面海水的压力,因此,我便知道我这船所在的深度。”

“那些新式的测验器又是做什么用的呢?”

“那些是温度测验器,给我报告海底下面各水层的温度。”

“还有刃巧些我猜不到用处的仪器呢?”

“教授,谈到这里,我就应当给您说明一下,”尼摩船长说,“请您听我说吧。”

他静默了一会,然后说:“这里有一种强大的顺手的迅速的方便的原动力。它可以有各种用处,船上一切依靠它。所有一切都由它造出来。它给我光,它给我热,它是我船上机械的灵魂。这原动力就是电。”

“电!”我惊异褥,叫起来。

“是的,先生。”

“但是,船长,您这只船移动的速度这么快,这跟电的力量不太符合。到目前为止,电力还是很有限的,只能产生相当有限的力量!”

“教授,”尼摩船长回答,“我的电不是二般的电,这就是我可以对您说的一句话。”

“先生,我不想再追问,我只是对于这样一种效果感到十分奇怪。不过有一个问题我要提出来,如果是不应该问的,那您可以不答复。您用来生产这种出奇原动力的物质当然是很快就要用完的。例如锌,既然您跟地上没有什么联系,用完了,您怎样补充呢?”

“您这个问题可以得到答复,”尼摩船长回答,‘首先,我对您说,海底有锌、铁、银、金等矿藏,开发并不是不可能的事。但我并不借助于陆地上的这些金属,我只是要大海本身来供给我生产电力的原料。”

“要海来供给?”

“是的,教授,我的方法多着呢?譬如我可以把沉在不同深度下的金属线连结成电路,金属线受到的不同热度就产生电;但我通常采用的,是另一种比较方便而实用的方法。”

“是哪种方法呢?”

“海水的成分您是知道的。一千克的海水有百分之九十六点五是水,百分之二点七左右是氯化钠,其余就是小量的氯化镁,氯化钾,溴化镁,硫酸镁,硫酸和石炭酸。由此您可以看出,氯化钠在海水中含有相当大的分量。而我从海水中提出来的就是钠,我就是用这些钠制造我所需要的物质。”

“钠吗?”

“是的,先生。钠跟汞混合,成为一种合金,代替本生①电池中所需要的锌。汞是不会损失的,只有钠才要消耗,但海水本身供给我所需要的钠。此外我还可以告诉您,钠电池应当是最强的,它的电动力比锌电池要强好几倍。”

① 本生(Bunsen,1811-1899),德国物理学家和化学家。

“船长,我很明自您在这种情形中获得钠的优越性。海水中含有钠。对。不过还要把它制出来,就是说,要把它提出来。您是怎样做的呢?当然您的电池可以做这种工作,不过,如果我没有说错,电动机器消耗的钠的数量,恐怕要超过提出来的钠的数量。那么结果您为生产而消费的钠,实际上比您所能生产的钠数量要多!”

“教授,我并不用电池提取,我简单地用陆地上煤炭的热力就是了。”

“陆地上的?”我着重地说。

“就说是海底的煤炭吧。”尼摩船长回答。

“您可以在海底开采煤矿吗?”

“阿龙纳斯先生,您将会看到我开采。我只请您忍耐些时候,因为您有时间,可以等待一下。我单单请您注意这点:我什么都是取自海洋;利用海洋发电,供给诺第留斯号热、光、动力,简单一句话,电给诺第留斯号生命。”

“但电不能供给您呼吸的空气吧?”

“呵!我也可以制造空气供我消费,但没有什么必要,因为我高兴时,我可以随便浮到海面上来。但是,电虽不供给我可以呼吸的j空气,它可以发动强大的抽气机,把空气送入特殊的密封室,这样,我可以根据需要停留在海底深处,时间要多久就多久。”

“船长,”我回答,“我只有佩服。您显然是找到了人类将来可能找到的东西,那就是真正的电的力量。”

“我不知道他们是不是总有一天能够找到,”尼摩船长冷淡地回答,“不管怎样,您已经看到了我用这种宝贵的原动力所做的第一次实际应用。就是它,有太阳光所没有的平均性、连续性,给我们照亮。现在,您请看这座钟;它是用电转动的,走得十分准确,可跟最完善、最准确的钟表比赛。我把它分为二十四小时,像意大利制的钟一样;因为在我来说,既没有白天和黑夜,也没有太阳和月亮,只有我能一直把它带到海底去的这种人造光!您看,现在是早晨十点。”

“对。”

“下面是电的另一种用途。挂在我们面前的这个表盘,是用来指示诺第留斯号的速度的。一根电线把它跟测程器的螺旋桨连接起来,它上面的长针给我指出船行的实际快慢。请看,此刻我们是以每小时十五海里的中等速度行驶着。”

“真了不得,”我答,“船长,我很明白您使用这种原动力的理由,因为这原动力是可以替代风、水和蒸汽。”

“阿龙纳斯先生,我们的话还没有完呢,”尼摩船长站起来说,“请您跟着我来,我们去看看诺第留斯号的后部。”

我现在已经看完了这只潜水艇前头的整个部分,从船中心到船前头,前半部的正确区分如下:长五米的餐厅,一扇隔板,即不能让水渗入的隔板,把它跟图书室隔开;长五米的图书室;长十米的大客厅,第二扇隔板把它跟船长的房间隔开;长五米的船长室;长两米半的我的房间;最后是长七米半的储藏空气的密室,它紧贴着船头。前半部全长是三十五米。防水隔板都开有门,橡胶闭塞器把门关得紧紧的,即使有个把漏洞,也可以保证诺第留斯号的安全。

我跟着尼摩船长,穿过船边的狭窄过道,到了船的中心。在船中心两扇隔板之间有井一般的开口。顺着内壁有一架铁梯子一直通到这口井的上部。我问船长这梯子作什么用。

“它通到小艇。”他回答。

“什么!您还有一只小艇吗?”我有些惊异地说。

“当然喽。一只很好的小艇,又轻快、又不怕沉没,可供游览和钓鱼之用。”

“那么您想登上小艇的时候,您必定要浮到水面上去吗? ”

“并不需要。这小艇系在诺第留斯号船身的上部,放在一个特别用来藏它的凹洞里。小艇全部装有甲板,完全不透水,用结实的螺丝铰钉钉着。铁梯通到诺第留斯号船身上的一个入孔,这孔紧接着小艇身上的一个大小相同的孔。我就由这两个孔到小艇上去。一个人用压力螺钉,关上了诺第留斯号的孔门,同时我就关上了小艇的孔门;我松开铰钉,小艇就以很快的速度浮上水面。我于是就打开本来是紧闭着的盖板,竖起桅杆,扯开风帆或划起桨来,我就在水上漫游了。

“但您怎样回到大船上呢?”

“阿龙纳斯先生,不是我回去,而是诺第留斯号回到我身边来。”

“它听您的吩咐?”

“它听我的吩咐。一根电线把我跟它连系在一起。我只要打个电报就行了!”

“的确,”我说,我被这些奇迹陶醉。“没有比这更方便的了!”

我走过了通到平台的梯笼间,看见一间长二米的舱房,康塞尔和尼德?6?1兰两人正在那里狼吞虎咽、很快活地吃他们的饭。

随后,又有一道门通到长三米的厨房,厨房是在宽大的食品储藏室中间。

在厨房里,一切烹饪工作都利用电气,电气比煤气更有效更方便。电线接到炉子下面,把热力传给白金片,热力分配到各处,保持一定的、规律的温度。电又烧热蒸馏器,由于汽化作用,可以供给人清洁的饮水。挨着厨房,有一个浴室,布置得很舒适,室内的水龙头可以随人的意思供应冷水或热水。

连着厨房的便是船员的工作室,长五米。房门关着,我看不见内部的布置,但是我似乎觉得它是根据驾驶诺第留斯号需要的人数来决定的。

里面,第四道防水板把这个工作室和机器间隔开。门打开了,我走进了一间房子,里面尼摩船长(他无疑地是第一流工程师)装置着各种驾驶船的机器。

这个机器间,照得通明,有二十多米长。内部很自然地分成两部分:第一部分放着生产电力的原料,第二部分装着转动暗轮的机器。

我一进去,由于满屋子有一种说不出是什么的气味,感到不习惯。

尼摩船长看出我的神情,他说:“这是钠分解出来的气体,就这一点美中不足。我们每天早晨总要把船露出水面通一次风,清除这种气体。”

这时我以极大的兴趣研究着诺第留斯号的机器设备。

“您看,”尼摩船长对我说,“我用的是本生电池的装置,不是兰可夫①电池的装置,后一种电力不强。本生电池的装置虽然简单,但电力很强,经验证明,确实如此。产生出来的电传到后面,使面积很大的电磁铁对杠杆和轮齿组成的特殊机构所起的作用,转动推进器的轮轴,全船于是就走动了。推进器的直径是六米,涡轮的直径是七米半,每秒钟可转一百二十转。”

① 兰司夫(Ruhmkorff,1803-1877),德国机械电学家。

“那您可以达到的最大速度是多少呢?”

“可以有一小时五十海里的高速度。”

其中有一个秘密,但我并不坚持要知道。电怎能发生这么强大的力量呢?这种差不多无限制的力量是从哪里得来呢?这是从一种新型的变压器所造成的高电压中得来的吗?还是从一种秘密的杠杆机构可以无限制的增强①的转动中得来呢?这是我不能理解的问题。

① 现在人家正谈到这一类的发明,说一种新型杠杆机构的作用,可以产生出重要的动力。这位发明家是不是跟尼摩船长不谋而合呢?

“尼摩船长,”我说,“我看到摆在面前的事实,我不想求得这些事实的说明。我看见了诺第留斯号在林肯号前面行驶的力量,我就知道它的速度了。但只能使它走动是不够的。我们还要能看见它向哪里走去!我们还要能指挥它向左、向右、向上、向下!您怎样能使它潜入最深的海底,因为水下面的阻力在不断增长,计算起来是有几千几万的大气压呢?您怎样又能使它上升到海面来呢?最后,您又怎样能使它维持在您认为合适的深度里面呢?我问您这些问题是不是太冒昧了?”

“并不冒昧,教授,”他略为迟疑了一下回答我,“因为您是不能离开我这只潜水艇的了。请您进客厅来。客厅是我们的真正工作室,在客厅里,您可以知道您对于诺第留斯号应该知道的一切!”

静电场

本章研究的是电磁运动中最简单的情况—静电场,所采用的研究方法为:从库仑定律开始,建立静电场的概念,从置于电场中的电荷所受的力和力做功的情况,研究静电场的性质,引入电场强度和电势两个重要的物理量。建立场强叠加原理、高斯定理、环路定理等。

一、概念

静电场:任何电荷周围都存在着电场,相对观察者为静止的电荷所激发的电场。 电场的特点

(1) 电荷之间的相互作用是通过电场来传递

(2) 对位于其中的带电体有力的作用 (3) 带电体在电场中运动, 电场力要作功

—— 电场是种物质,具有能量、质量和动量。

电场强度:放入电场中某点的电荷所受静电力F 跟它的电荷量比值,叫做该点的电场强度。定义式:E=F/q ,F 为电场对试探 电荷的作用力,q 为放入电场中检验 电荷(试探电荷)的电荷量。

电场强度的方向:规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反

电场力:电荷之间的相互作用是通过电场发生的。只要有电荷存在,电荷的周围就存在着电场,电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用,这种力就叫做电场力 判断方向方法:正电荷沿电场线的切线方向,负电荷沿电场线的切线方向的反方向。计算:电场力的计算公式是F=qE,其中q 为点电荷的带电量,E 为场强。或由W=Fd,也可以根据电场力做功与在电场力方向上运动的距离来求。电磁学中另一个重要

公式W=qU(其中U 为两点间电势差),可由此公式推导得出。 静电力作功的特点: 单个点电荷产生的电场中

任意带电体系产生的电场中

电荷系q1、q2、…的电场中,移动q0,有

结论: 电场力作功只与始末位置有关,与路径无关,所以静电力是保守力,静电场是保守力场。

电通量:通过电场中任意给定面积的电场线的数目,叫做通过该面积的电场强度通量,简称电通量。(它是研究电场性质的常用物理量) 公式:

Φe =?s d Φe =?s E ?dS

电通量密度是通过垂直于电场方向的单位面积的电通量,它等于该处电场的大小E 。电通量密度精确地描述了电力线的疏密

在均匀场中非均匀场中

对闭合曲面

讨论

电势能:电荷在电场中由于受电场作用而具有由位置决定的能叫电势能。既指电荷在电场中具有的能。又指电荷q 由电场中某点A 到一点B 且B 点电势能为零,

E pa =?q 0E ?dl

a 则电场力做的功等于q 在A 点具有的电势能。公式:

a. 离场源正电荷越近, 试探正电荷的电势能越大, 试探负电荷的电势能越小

b .正电荷顺着电场线的方向移动时, 电势能逐渐减小, 逆着电场线的方向移动时, 电势能逐渐增大

负电荷顺着电场线的方向移动时, 电势能逐渐增大, 逆着电场线的方向移动时, 电势能逐渐减小

c. 无论正负电荷, 电场力做正功, 电荷的电势能就一定减小, 电场力做负功, 电荷的电势能就一定增加 说明

(1) 电势能应属于 q0 和产生电场的源电荷系统共有。

(2) 电荷在某点电势能的值与零点选取有关, 而两点的差值与零点选取无关 (3) 选势能零点原则:

当(源) 电荷分布在有限范围内时,势能零点一般选在 无穷远处。 无限大带电体,势能零点一般选在有限远处一点。 实际应用中取大地、仪器外壳等为势能零点。

电势:处于电场中某个位置的单位电荷所具有的电势能。电势只有大小,没有方

参考点

U a =?E ?dl

a 向,是标量,其数值不具有绝对意义,只具有相对意义。公式:

C 、电势差:在静电场中任意两点a 、b 之间的电势差,数值上等于把单位正电荷从点a 移到点b 时,静电场所做的功。公式:

参考点

U ab =U a -U b =?E ?dl

a

b

电势的计算

静电平衡

导体内部和表面上任何一部分都没有宏观电荷运动,我们就说导体处于静电平衡状态。

2. 导体静电平衡的条件

3. 静电平衡导体的电势

导体静电平衡时,导体上各点电势相等,即导体是等势体,表面是等势面。

二、导体上电荷的分布

由导体的静电平衡条件和静电场的基本 性质,可以得出导体上的电荷分布。 1. 静电平衡导体的内部处处不带电

证明:在导体内任取体积元

如果有空腔且空腔中无电荷, 可证明电荷只分布在外表面。

如果有空腔且空腔中有电荷, 则在内外表面都有电荷分布,内表面电荷与 q 等值异号。

处于静电平衡的孤立带电导体电荷分布

由实验可得以下定性的结论:

在表面凸出的尖锐部分电荷面密度较大,在比较平坦部分电荷面密度较小,在表面凹进部分带电面密度最小。

静电屏蔽(腔内、腔外的场互不影响

)

储存电荷和电能的原件 电容器:任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器。

C =

q q

=

U ab U a -U b

其电容为:

C =

Q

=4πε0R U

孤立导体的电容:导体附近无其它带电体或导体的电容。公式:

电容器的应用:

储能、振荡、滤波、移相、旁路、耦合等。 电容器的分类

形状:平行板、柱形、球形电容器等

介质:空气、陶瓷、涤纶、云母、电解电容器等

用途:储能、振荡、滤波、移相、旁路、耦合电容器等。

新概念:

电极化强度:描述电介质极化程度和极化方向的物理量,是矢量。电极化强度P 定义为单位体积内分子电偶极矩p 的矢量和。它是用来表征电介质极化程度的物

p P =

x

理量。公式:

?v

电位移矢量:在讨论静电场中存在电介质的情况下,电荷分布和电场强度的关系时引入的辅助矢量。公式:

二、规律:

库仑定律:在真空中,两个静止的点电荷之间的相互作用力,其大小与这两个点电荷电量的乘积成正比,与两个点电荷之间的距离的平方成反比,作用力在两点

F =

14πε

?q 1q 2

r 3r

电荷的连线上,同号电荷相排斥,异号电荷相吸引。公式:

库仑定律的叠加原理:

F 1=F 21+F 31+... +F n 1=∑F i 1

i =2n

讨论:

(1) 库仑定律适用于真空中的点电荷; (2) 库仑力满足牛顿第三定律; (3) 一般

高斯定理:表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。

在真空中:

E ?dS =

s

1

ε0

∑q

在介质中:s 等势面:

D ?dS =∑q

电场中电势相等的点连成的面称为等势面。

等势面的性质: (1)

(2) 规定相邻两等势面间的电势差都相同

(3) 电场强度的方向总是指向电势降落的方向 七、电势与电场强度的微分关系

任意一场点P 处电场强度的大小等于沿过该点等势面法线方向上电势的变化率,负号表示电场强度的方向指向电势减小的方向。 另一种理解

电场强度在 l 方向的投影等于电势沿该方向变化率的负值

电势沿等势面法线方向的变化率最大

在直角坐标系中

某点的电场强度等于该点电势梯度的负值,这就是电势与电场强度的微分关系。

(不连续分布的源电荷)

(连续分布的源电荷)

真空中的任何静电场中,穿过任一闭合曲面的电通量,在数值上等于该曲面内包围的电量的代数

和乘以

意义

反映静电场的性质—— 有源场

环路定理:在静电场中, 场强沿任意闭合路径的线积分等于0. 与静电场力做功和路径无关是一致的. 这种力场也叫保守力场或势场。公式:l

在静电场中,沿闭合路径移动q0,电场力作功

E ?dl =0

讨论

(1) 环路定理是静电场的另一重要定理,可用环路定理检验一个电场是不是静电场。

(2) 环路定理要求电力线不能闭合。

(3) 静电场是有源、无旋场,可引进电势能。

场强叠加原理:点电荷系统中任意一点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。

在离散型电荷中:E =∑E i dq r 4πε0?r 3 1在连续分布带电体中:E =?drE =

电势叠加原理:带电体系静电场中一点的电势等于每一点电荷单独存在时在该点的电势的代数和。电势迭加原理是场的叠加原理的必然结果。

V =∑V i

i =1n 在离散性电荷中: V =

在连续分布带电体中:

dq ?r 4πε0Q 1

电场力做功与电势能的关系:W ab =-(E pa -E pb ) =-?E p

电场力做功与电势差的关系:W ab =

q 0U ab =q 0(V a -V b )

E =-(

场强与电势的微分关系:

电场能量 ?V ?V ?V i +j +k ) ?x ?y ?z

以平行板电容器为例,来计算电场能量。

设在时间 t 内,从 B 板向 A 板迁移了电荷

在将 dq 从 B 板迁移到 A 板需作功

极板上电量从 0 —Q 作的总功为

忽略边缘效应,对平行板电容器有

能量密度 (适用于所有电场)

不均匀电场中

三、应用:

用高斯定理求特殊带电体的电场强度

对球面内一点:

E = 0

电场分布曲线

负离子发生器、静电喷药(应用尖端放电技术)

静电喷涂、静电除尘、静电复印(在电场力的作用下,带负电荷或正电荷的物质微粒将分别奔向正电极或负电荷,并被吸附到电极上。)

压电振荡器、电声换能机、压电传感器、压电高压发生器(压电效应、电致伸缩效应、热电效应的应用)

四、本章知识结构体系的总结:第一节中描述带电体的电场在空间的分布,引入矢量,再在此基础上引出电场强度通量,导出静电场的高斯定律。

从静电场中电荷有力的作用再到电场力做功得出了静电场的保守性。

从静电场对电荷的影响,到静电场中导体对电场的影响,再到电介质对电场的影响。

 
友情链接
鄂ICP备19019357号-22