02静止电荷的电场

《02静止电荷的电场》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、静电场和稳恒电场第八章2021/8/5本章特点：2.场不具有不可入性，所以叠加原理地位重要。3.更多地运用高等数学手段，如用求空间矢量的通量和环流的方法来描述场的规律。1.研究对象不再是分离的实物，而是在空间连续分布的场，用空间函数（如等）描述其性质。4.在四种基本相互作用中，电磁相互作用理论最成熟,所以电磁相互作用和电磁场是重点。5.电相互作用是电磁学的基础，也是重点和难点。真空中的静电场:结构框图电相互作用库仑定律静电场稳恒电场电场强度电通量高斯定理环路定理电势静电场的基本性质与带电粒子的相互作用导体的静电平衡电位移矢量介质中高斯定理电介质极化电场能静电力叠加

2、原理电容1.电荷有正负之分：同性相斥，异性相吸2.电荷量子化：1906-1917年，密立根用液滴法首先从实验上证明了微小粒子带电量的变化不连续。基本电荷量物体带电量说明当物体带电量较多时，如宏观带电体，电量可以按连续量处理。8-1电场电场强度8.1.1电荷2）电荷可以成对产生或湮灭，但代数和不变1）自然界的基本守恒定律之一3.电荷守恒定律：在没有净电荷出入边界的系统中,电荷的代数和保持不变.4.电荷的相对论不变性库仑(C.A.Coulomb1736-1806）法国物理学家，1785年通过扭秤实验创立库仑定律,使电磁学的研究从定性进入定量阶段.电荷的单位库仑以他的姓

3、氏命名.8.1.2库仑定律2、点电荷的实验基础：（1）质子的散射实验表明质子线度<10-13m（2）CERN的电子对撞实验表明电子线度<10-17m说明对于有限分布带电体，可以看作无限多点电荷的集合一、点电荷模型1、概念：当带电体的大小和形状可以忽略时,可把电荷看成是一个带电的点，称为点电荷8.1.2库仑定律中学：真空中，两个静止的点电荷间相互作用力静电力恒量写成矢量式：是单位矢量二、真空中的库仑定律(CoulombLaw)8.1.2库仑定律目的：使后面的大量电磁学公式不出现因子，引入真空电容率：文字表述：在真空中，两个静止点电荷之间的相互作用力大小，与它们的电量

4、的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着它们的联线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。8.1.2库仑定律说明1）库仑定律遵守牛顿第三定律3）应用时注意点电荷模型目前认为在范围均成立。2）是基本实验定律，宏观微观皆适用在氢原子内,电子和质子的间距为求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小.解例18.1.2库仑定律例2在卢瑟福粒子散射实验中粒子可达到离金原子核处，求它们相互斥力的大小。8.1.2库仑定律两点电荷间相互作用力不因其它电荷的存在而改变。点电荷系对某点电荷的作用等于系内各点电荷单独存在时对该电荷作用的矢量和。三、静电力叠加原理当研究对

5、象包括多个电荷时，电相互作用满足力的叠加原理：8.1.3电场强度一、“场”概念的建立和发展17世纪：英国牛顿：力可以通过一无所有的空间以无穷大速率传递，关键是归纳力的数学形式而不必探求其传递机制.超距作用:电荷电荷18世纪：力的超距作用思想风行欧洲大陆。英国法拉第：探索电磁力传递机制,由电极化现象和磁化现象提出“场”的概念。19世纪：英国麦克斯韦建立电磁场方程，定量描述场的性质和场运动规律。场作用19世纪30年代电荷电场电荷AB光子理论认为电磁场由光子组成，带电粒子通过交换光子相互作用。（传球模型）20世纪：爱因斯坦：相对论树立了“场”的实在地位,质能关系揭示出实

6、物与场不能截然划分。场本身参与能量和动量交换，是物质存在的基本形式之一。说明:实物物质场(1)场中任何带电体都受电场力作用——动量传递(2)带电体在电场中移动时，场对带电体做功——能量传递电荷周围空间具有特殊形态和物理性质的物质称为电场，对观察者相对静止的电荷所产生的电场，称为静电场。(3)当电荷相对于观测者运动时，电场是变化的;(4)电场能使引入电场中的导体或电介质分别产生静电感应现象或极化现象.二、电场场源电荷：产生电场的点电荷、点电荷系、或带电体。检验电荷：电量足够小的点电荷略去对场源电荷分布的影响与场点对应三、电场强度定义大小：等于单位检验电荷在该点所受电

7、场力单位：N/C;V/m。方向：与受力方向相同用、来分别描述静电场的上述两项性质(electricfieldstrength)由静电场力叠加原理点电荷系电场中某点总场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强矢量和。故处总电场强度所受合力8.1.4场强叠加原理空间矢量函数研究静电场也就是研究各种场源电荷的分布将带电体看成许多点电荷的集合原则上可求出任意场源电荷的分布点电荷公式和叠加原理基本方法：已知场源电荷分布由定义求.由高斯定理求.计算方法:由点电荷公式和叠加原理求.由与的关系求.8.1.5电场强度的计算2.点电荷系1.点电荷公式由点电荷场强公式,是否有思考rrq

8、qFErr