第8章真空中的静电场课件.ppt

《第8章真空中的静电场课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、+第二部分电磁学Part2Electromagnetism大学物理学山西大学物电学院1引言(Introduction)电磁学是研究电磁现象及其运动规律的一门学科。①它是现代工程技术和自然科学的重要基础，如电工学、无线电电子学、计算机科学、自动控制学、电化学等都是以电磁学为基础发展起来的。②它在科学研究、工农业生产乃至日常生活无不有它的涉足之处，如电动机、电灯、电话、电视、计算机等应用。③电磁现象与物质的微观结构密切相关，电磁力是自然界存在的四种基本力(万有引力、电磁力、强力、弱力)之一，如相互接触的物体之间的弹性力、摩擦力、以及气体压力、浮力、粘滞力等都是相互靠

2、近的原子或分子之间的作用力(电磁力)的宏观表现，本质上都是电磁力。事实表明，自然界许多现象的本质都离不开电磁作用。2主要包括：电相互作用和真空中的静电场静电场中的导体和电介质电磁相互作用和真空中的稳恒磁场磁介质中的磁场电磁感应电磁场和电磁波十九世纪以来，许多科学家对电磁现象的规律和物质的电结构做了大量的实验和理论研究，总结出了经典电磁学理论。这就是我们要研究的内容。3大学物理学山西大学物电学院第八章电相互作用和真空中的静电场Chapter8ElectricityInteraction&ElectrostaticFieldintheVacuum4本章主要内容1.

3、两个点电荷之间电相互作用：库仑定律；2.描述静电场的两个物理量：电场强度和电势;场强叠加原理和电势叠加原理；3.描述静电场性质的的两个基本规律：静电场的高斯定理和环路定理.5基本要求本章习题(共11题)：8-2，3，5，6，7，9～14.1.掌握描述静电场性质的两个物理量：电场强度和电势;2.掌握用库仑定律和电场叠加原理计算点电荷、点电荷系和几何形状简单的带电体形成的电场；3.理解电通量的概念，理解并能应用高斯定理计算电荷均匀分布的带电系统的电场强度；4.理解静电力为保守力的特征，掌握环路定理、电势的计算和场强与电势的微分关系。6一、电荷2.基本性质1)同性相斥

4、，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§8-1电相互作用1.两种电荷正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷负电荷：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷(1986年推荐值)起电方法：1)摩擦起电：电荷从一个物体转移到另一个物体。2)感应起电:电荷在一个物体上移动。3)原子核反应72）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：在一个与外界没有电荷交换的系统内,正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变.+-+-核电子对湮灭电子对产生重原子核物体带电量是

5、e的整数倍：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。夸克说明8电荷1受电荷2的力真空中的介电常数两个点电荷之间的作用力，不会因为第三个电荷的存在而改变(3)静电力的叠加原理二、库仑定律1785年，库仑(C.A.Coulomb[法])通过扭称实验得到。(2)库仑定律(1)点电荷:线度<<距离时，带电体可视为带电的“点”9例.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:说明对于有限分布带电体，可以看作无限多点电荷的集合.101.电场(electricfield)三、电场及电场强度电荷电场电荷问题实验证实两静止电

6、荷间存在相互作用力，但其相互作用是怎样实现的？观点电荷电荷超距作用:近距(场)作用：电荷周围空间具有特殊形态和物理性质的物质称为电场，相对观察者相对静止的电荷所产生的电场，称为静电场。实物物质场电场的基本性质：电场对处在其中的电荷有作用力──电场力。112.电场强度(electricfieldstrength)定义：电场强度──描述电场中各点强弱的物理量。：场源电荷：试验电荷线度足够地小—场点确定；电量充分地小—不至于使源电荷重新分布。1)试验电荷方向：正电荷受力q0只是使场显露出来，即使无q0，电场也存在。2)电场强度是静电场中位置的函数。大小：单位电荷受力单

7、位：N/C,V/m3)点电荷q在电场中受力：12四、场强的叠加原理由力的叠加原理得所受合力：故处总电场强度:电场强度的叠加原理将试探电荷q0放入点电荷系产生的场中13点电荷试验电荷方向试验电荷受力1.点电荷的电场强度由场强定义思考由点电荷场强公式，是否有14点电荷试验电荷试验电荷受力：──场强叠加原理由定义点电荷的场强2）点电荷系的场强153)任意带电体的场强若带电体为电荷连续分布的体电荷分布面电荷分布线电荷分布P16[例1]求电偶极子中垂面上任意点的场强.解:定义：电偶极矩r>>lr+=r-r+-O17解：[例2]求电偶极子臂的延长线上任意点的场强.1

8、8[例3]均匀带电细棒长