静电场复习资料.ppt

垂直通过电场中某一面积的电场线条数。 （1）均匀电场中通过一平面 S 的电通量 ? ? 与 平行 2、电场强度通量 与 成 角 平面法矢 （2）任意电场通过任意曲面的电通量 ? 在曲面上任取面积元 通过 的电通量 通过整个曲面的电通量 (3) 通过任意闭合曲面的电通量 + 可正可负，正负决定 与 的夹角 ,对闭合曲面,规定： 自内向外的方向为各面积元法线的正方向。 这样，从闭合面穿出的 通量为正，反之，穿入闭合面的 通量为负。 解： 例6 真空中一立方体形的封闭面,位于图示位置。已知立方体边长为a =0.1m，空间的场强分布为： 常数b = 1000 N/(C.m)。试求通过该闭合面的电场强度通量。 因为场强为沿x方向的非均匀电场.因此,通过立方体上,下,前,后四个面的电场强度通量为零. 设通过左、右两个平面的电场强度通量分别为 和 通过闭合面的总通量 高斯定理是关于静电场中，通过任一闭合曲面的电通量与该曲面内所包围电荷的关系的一个定理。 3、真空中的高斯定理 高斯定理的数学表达式为 式中 是闭合面内包围电荷的代数和，闭合面 外的电荷，对此积分没有贡献。 * * 电 磁 学 Electromagnetism 电磁学 ---- 研究电磁现象及其规律的科学。 公元前600年前，希腊哲学家赛列斯发现琥珀摩擦可以吸引轻小物体。 东汉时期王充“论衡”中有 “顿牟掇芥，磁石引针”的记载 1820年奥斯特发现电流的磁效应，1820年安培发现磁铁对电流的作用，开始认识到电和磁的关系。 * 两个里程碑 I 1）Faraday电磁感应定 律的发现。(1831年） 解释和推断一切电磁现象，电磁学成为一门完整的科学。预言了光的电磁本性。相对论的问世，又将电磁学推向了一个新高潮。 B）Maxwell方程的建立（1865年） 第六章 真空中的静电场 Static Electric Field in Vacuum 物体带电及基本现象 * 物体带电----物体具有吸引轻小物体的性质称为‘物体带电’。 * 两种电荷： + + * 摩擦起电： 物体之所以能带电是因为物质具有电结构 物体失去或得到电子时，物体便带电。 正电荷 负电荷 电荷之间的相互作用 同性相斥 异性相吸 物体带的电荷量简称电量，一般用 q 或 Q 表示，单位为 C（库仑） §6-1 电场强度 ( Intensity of Electric Field ) 一、电荷 * 电荷守恒定律 电荷不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体; 或从物体的一部分移到另一部分,总电荷不变。 物体带的电量 q 不能连续取值，只能是某基本电量（电子电量 e ）的整数倍。 * 电荷量子化 C 库仑——法国工程师、物理学家。1736年6月14 日生于法国昂古莱姆。1806年8月23日在巴黎逝世。 1777年开始研究静电和磁力问题。当时法国科学院悬赏征求改良航海指南针中的磁针问题。库仑认为磁针支架在轴上，必然会带来摩擦，提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。研究中发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置测出静电力和磁力的大小，这导致他发明扭秤。1785-1789年，用扭秤测量静电力和磁力，导出著名的库仑定律。 q1 q2 2、库仑定律 1、点电荷 实际带电体的理想化模型，具有带电体的全部电量，但无形状和大小。 真空中两点电荷之间的相互作用力大小 作用力的方向： 二、真空中的库仑定律 (Coulomb’s Law) 同号, 与 同方向（斥力）， 异号, 与 反方向(引力)。 q1 q2 电磁学中常用另一常数 取代 k 称为真空中的介电常数，或真空电容率。 注意： 库仑定律只适用于点电荷； 库仑力满足矢量叠加原理。 电荷1 电场对外的表现 电荷2 力的表现： 三、电场 ( Electric field ) 近代物理证明：电场是一种物质。它具有能量、 动量和质量。 电荷之间的相互作用通过电场进行 电场 电场对置于其中的电荷有力的作用； 功的表现： 在电场中移动电荷，电场力作功。 四、电场强度 + + + + + + Q 电场 q0 定义 P 点的电场，引入试验电荷 于P 点 在 P点受电场的作用力与 的电量成正比, 但比值 与 无关。 电场中某点的电场强度等于单位正电荷在该点受的电场力。 是一个矢量, 方向为正电荷在该点的受力方向。 试验电荷的条件： ① 线度很小 ② 带