电荷和静电场详解复习过程.ppt

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1、电荷和静电场详解感应起电：导体在靠近某带电体时，导体里的自由电子受到带电体的作用而发生重新分布，使导体的两端出现等量异种电荷，这种现象叫做静电感应。由于静电感应而使导体两端出现的等量异种电荷通常叫做感应电荷。三、电荷量子化；1906-1917年，密立根用液滴法首先从实验上证明: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。2表述1：在任一物理过程中，电荷既不能产生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一物体，或从物体的一部分转移到另一部分。表述2：在一个与外界无电荷交换的系统内进行的任何物理过程中，电荷的代数和保持不变

2、。这是一条在一切已发现的宏观过程和微观过程中都普遍遵守的规律。四、电荷守恒定律该定律的要点：电荷的代数和不变性孤立系统中正、负电荷各自的量可能发生变化，但其代数和恒保持不变。例如，正、负电子相遇转化为两个光子。高能光子经过另一粒子附近时可能转换为正、负电子对。电荷的相对论不变性孤立系统的电量，与其运动状态无关。在不同参考系内进行观察，系统总电量保持不变。电荷守恒定律对宏观过程和微观过程均适用。3五、点电荷：1、点电荷是一个理想化模型．2、看成点电荷的条件：①带电体之间的距离比它们自身的大小大得多；②带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略．六、库仑定律(CoulombLaw

3、)1785年，库仑通过扭称实验得到。1）文字表述：在真空中，两个静止点电荷之间的相互作用力的大小，与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。42）数学表述SI制5（为真空电容率）1）真空电容率说明2）库仑定律遵守牛顿第三定律3）是基本实验定律，宏观微观皆适用4）应用时注意点电荷模型6设在n个点电荷组成的点电荷系中，引入另一点电荷q0，实验表明，各个点电荷对q0的作用力是彼此独立的，q0受到的合力等于各个点电荷单独存在时对q0所施作用力的矢量和，即：七、电场力的叠加原理库仑定律和静电力的叠加原理，原则上可以解决静

4、电学的全部问题。7§12.2电场和电场强度(ElectricFieldandElectricFieldStrength)一、电场电场给电荷以作用力的物理场。静电场相对于参考系或观测者静止的电荷在其周围空间所产生的电场。又称库仑场。静止电荷之间的相互作用力是通过静电场来传递的。电荷电场电荷电场是物质存在的一种形态，由电荷激发，并对处于其中的其他电荷施以力的作用。8二、电场强度带电体试验电荷（带正电的点电荷）FEFq0sICNh1mVh1E的单位为或空间某点的电场强度PEq0（受的电场力）q0EF与同向q0的大小与无关E9检验（试探）电荷：为了判断电场是否存在可以用一个点电荷q来做

5、个实验。这个电荷就被叫作检验电荷。检验电荷必须满足以下两个条件：a)它的线度必须足够小，以致于可以被看作点电荷，以便来确定场中每点的性质。b)它的电量要足够小，使得由于它的置入，不引起原有电场的重新分布。10三、电场强度的计算约定：某点处电场线的方向是该点处NddsE的方向。电场线的密度定为E特点：源于正、汇于负的非封闭连续曲线。非源、汇处线不相交。E+-Nd条通过垂直的面元dsEEPE（一）电场线（电力线或线）静电场的虚拟形象描述11121、单个点电荷产生的场强：设有一个点电荷Q位于原点O，在任意点P（场点）OP＝r由的定义（二）电场强度的计算132、多个点电荷产生的场强：应

6、服从场强的迭加原理143、当电荷连续分布：（沿曲线、曲面、体分布）在一般情况下，可以把一个带电体（宏观上看）所带的电荷分成许多极小的电荷元dq,每一dq在空间任意点P产生的场与点电荷的场相同，整个带电体在P点产生的场为所有电荷元在该点产生的场的矢量和，即：15设电荷连续分布在某一细棒上当场点与棒的距离远大于棒的粗细时，可忽略棒的粗细，认为电荷分布在一条几何线上，并定义电荷线密度带的电荷由,,整条棒在空间中某点产生的1）电荷线分布:16电荷连续分布在某一薄层内：当场点与层的距离远大于薄层厚度时可忽略厚度而认为电荷分布在一几何曲面上，在曲面上任意点处取一面元，设其带电量，引入面电荷

7、密度：积分遍及整个带电曲面2）电荷面分布:整个面在空间中某点产生的17电荷连续分布在某一体积里在体积上某点取一体积元，设带的电量为，引入体电荷密度积分遍及整个带电区域3）电荷体分布：18电偶极子场强偶极电荷连线的延长线上的场强偶极电荷连线的中垂线上的场强电偶极子的场强+EAEA+EA()+EAEA+EAcosq2q0e4pl2r2l2()2+r2l2()2+q0e4pl32r2l2()2+EB++EBEBEBq0e4p1rl2()2+rl2()21lq0e4p2rr2l2()22q+EAqE