庫侖定律電場強度

1、1,電磁學,2,實驗規(guī)律,思路：,內容：,一.靜電場及基本性質 二.穩(wěn)恒電流的磁場及基本性質 三.電磁感應現象及規(guī)律 四.Maxwell 電磁場方程組,3,7-1 物質的電結構 庫侖定律,一、電荷,對電的最早認識：摩擦起電和雷電,兩種電荷：正電荷和負電荷,電性力：同號相斥、異號相吸,電荷量：物體帶電的多少,第七章 靜止電荷的電場,二、 電荷守恒定律,實驗證明，在一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內，無論經過怎樣的物理過程，系統(tǒng)正、負電荷量的代數和總是保持不變。,4,e=1.60210-19庫侖，為電子電量,三、 電荷量子化,Q =Ne N= 1、2、3,自然界中，電荷量總是以一個基本單元的整數倍出現

2、。,電量為Q,電量為Q, 電量是相對論不變量,在不同的參考系內觀察，同一帶電粒子的電量不變。,5,1. 點電荷,例如,帶電體的線度 l 所研究的問題涉及的距離 r,體積不一定很小，電量也不一定很小.,四、 庫侖定律,6,1785年，庫侖的扭稱實驗,2.庫侖定律 -（實驗定律）,方向：沿著它們的連線， 同號電荷相斥，異號電荷相吸,大?。?兩靜止點電荷之間的相互作用力,7,q2 對 q1 的力,1）庫侖定律的矢量表達式,2） K的取值,3）SI中庫侖定律的常用形式,令,有理化,q2 q1 的單位矢量,適用范圍：真空中點電荷 在介質中的情況,需要加以修正,8,3.電力疊加原理(分兩種情況討論),1）

3、.電荷系,2）.帶電體,電荷連續(xù)分布,電荷離散分布,例如:,1) 矢量方程，不只是簡單的代數迭加,2) 矢量積分,分量積分,3)庫侖定律與電力的疊加原理是關于靜止電荷相互作用的兩個基本定律，應用它們原則上可以解決靜電學中的全部問題。,說明：,9,7-2 靜電場 電場強度,電荷,電場,電荷,一.電場,由電荷激發(fā)，在空間連續(xù)分布的一種物質,1.定義:,它能對處于其中的電荷有力的作用.,2.靜電場,3.電場的描述,電場強度,電勢,相對于觀察者靜止的電荷產生的電場， 是電磁場的一種特殊形式,10,電量足夠小 體積足夠小 正電荷,1.試驗電荷:(q0 ),試驗表明：,不變,改變電量 q0,反映了空間P點

4、電場的性質,結論:比值,確定場點,比值,二.電場強度,與試驗電荷無關,2.電場強度,11,電場強度,1）場強是一矢量, 有 大小 ，也有 方向 。,2）場強是描述空間某點電場性質的物理量，與 q0 大小無關,3.點電荷在外場中受的電場力為：,12,三.電場強度的計算(重點）,1.點電荷的場強公式(最簡單情況）,求：a點的場強,解：,13,電荷系產生的電場,電荷連續(xù)分布的帶電體產生的電場,2.場強疊加原理,14,例1 電偶極子 的場,求：p點的場強,解:,根據迭加原理,定義：電偶極矩,思考：若P點在電偶極子的垂直平分線上， 則E的大小和方向如何？,15,例2、 電偶極子在均勻電場中所受的力矩,16,例3,電荷元,各電荷元在 p 點的場強方向一致 場強大小直接相加,解：,Ep = ?,17,=,4,例4、求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點 x 處的場強。,設：q、a、x已知。,解：,將帶電環(huán)分成無數dq,點電荷,18,由對稱性可知：,垂直x 軸的場強為0,19,=,4,例4、求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點 x 處的電場。,設：q、a、x已知。,解：,將帶電環(huán)分成無數dq,點電荷,20,