静电2-电场和电场强度.pdf

库仑定律  q q 1 2 ˆ F k r 2 r ˆ r : 由施力电荷指向受力电荷的单位矢量 条件： 静止、 真空、点电荷  真空条件 • 作用：为了除去其他电荷的影响，使两个点电荷只 受对方作用。 • 如果真空条件破坏会如何？——不仅只有两个电荷； 总作用力比真空时复杂些，但由于力的独立作用原 理，两个点电荷之间的力仍遵循库仑定律 • 因此可以推广到介质、导体  点电荷 • 理想模型（已学过的） 质点、刚体、理想流体、平衡态（热学） • 点电荷：忽略了带电体形状、大小以及电荷分布 情况的电荷。  对点电荷系和连续带电体——迭加原理 2  适用范围• 原子核尺度——地球物理尺度 • 天体物理、空间物理 大概无问题 17 7 10 m ~ 10 m  精度： Coulomb 时代   102 1971年 16   10 库仑定律的理论地位和现代含义 • 库仑定律是静电学的基础，说明了: –带电体的相互作用问题 • 原子结构，分子结构，固体、液体的结构 • 化学作用的微观本质 • 都与电磁力有关，其中主要部分是库仑力 –静电场的性质 f  r2 若  0 后果？ • 静电场的基本定理——高斯定理将不成立 – 动摇了电磁理论的基础 3 q q F k 1 2 2 r  k 的取值 一般情况下物理上处理k 的方式有两种： a) 如果关系式中除k 以外，其它物理量的单位已经 确定, 那么只能由实验来确定k 值  k 是具有量纲的量 如:万有引力定律中的引力常量G 就是有量纲的量 b) 如果关系式中还有别的量尚未确定单位 则令 k =1 (如牛顿第二定律中的k ) 4  电量单位: 第一种：国际单位制(SI) 中 基本单位—长度(m) 、质量(kg)、时间(s) 、电流强度(A) 电量单位: 当导线中通过1安培稳恒电流时，一秒钟内通 过导线某一给定截面的电量为1 库仑 1库仑=1安培秒 (1C=1A·s) 若F=1N, q =q =1C, r=1m