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普林斯顿Chapter 7 电场力和电场需要知道，原子由质子、中子、电子组成。亚原子粒子，库仑定律和电场。电荷原子核由质子和中子构成，质子和中子统称为核子。电子绕原子核旋转，形成电子云，由于原子核很小，因此原子空间中很大空间是空的。电子与原子核靠电磁力（库仑力是其中一种）结合成原子。核子在核力作用下，克服库仑力，形成原子核。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。质子带正电，中子不带电，电子带负电。质子和中子所带电荷量大小相等，电性相反，因而宏观物体不带电。如果物质带电，则质子数不等于电子数，可以通过移出电子（电离）或吸收电子而带正电或负电。电荷守恒定律：一切起电过程（例如摩擦起电）都是使物体上正、负电荷分离或转移的过程中，在这种过程中，电荷既不能消灭，也不能创生，只能使原有的电荷重新分布。由此就可以总结出电荷守恒定律：一个孤立系统的总电荷(即系统中所有正、负电荷之代数和)在任何物理过程中始终保持不变。所谓孤立系统，就是指它与外界没有任何相互作用的系统，电荷守恒定律在宏观和微观领域中普遍适用。库仑定律库仑定律：两个点电荷受到的电场力沿两个点电荷连线方向，与它们的电荷乘积成正比，与它们距离的平方成反比。两个点电荷所受电场力：（其中） ()库仑定律与万有引力定律一样，都是矢量公式，电场力方向在两点电荷连线方向，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。注意库仑定律仅适用于点电荷（或可看作点电荷）。如果有多个点电荷作用时，其合力满足力的叠加（superposition,即力的合成）原理：求一个点电荷受到的合力，可先求出其他点电荷与该点电荷作用的分力，再用平行四边形法则求合力。国际单位中,基本电荷（元电荷）：e=.因为电场力作用系数，比引力作用系数G=6.67大得多，所以电场力比引力作用强。电场电场线（巴朗书中现的chapter15）定义：用合适的长度和方向作出电荷周围的电场强度。在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线。电场线的性质:电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）;②电场线的疏密反映电场的强弱;（同一电场里，电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小。）③电场线不相交;④电场线不是真实存在的，是一种理想化模型。⑤电场线不一定是电荷运动轨迹. 图15.5画出了几种常见的电场线对于点电荷和金属球的电场强度与距离的平方成反比；任何带电导体的内部没有净电荷和电场，导体电荷分布在导体外表面；带电棒产生的电场强度与距离成反比(而不是平方反比)。带异种电荷的两平行金属板除边界外均为匀强电场。对于不均匀的带电物体，越尖的地方的场强越大。一、场强分布图???二、列表比较下面均以无穷远处为零电势点，场强为零。孤立的正点电荷电场线直线，起于正电荷，终止于无穷远。场强离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等，方向不同。电势离场源电荷越远，电势越低；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面，每点的电势为正。等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。孤立的负点电荷电场线直线，起于无穷远，终止于负电荷。场强离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等，方向不同。电势离场源电荷越远，电势越高；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面，每点的电势为负。等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。等量同种负点电荷电场线大部分是曲线，起于无穷远，终止于负电荷；有两条电场线是直线。电势每点电势为负值。连线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都是背离中点；由连线的一端到另一端，先减小再增大。电势由连线的一端到另一端先升高再降低，中点电势最高不为零。中垂线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都沿着中垂线指向中点；由中点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置场强最大。电势中点电势最低，由中点至无穷远处逐渐升高至零。等量同种正点电荷电场线大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷远；有两条电场线是直线。电势每点电势为正值。连线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都是指向中点；由连线的一端到另一端，先减小再增大。电势由连线的一端到另一端先降低再升高，中点电势最低不为零。中垂线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都沿着中垂线指向无穷远处；由中点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置场强最大。电势中点电势最高，由中点至无穷远处逐渐降低至零。等量异种点电荷(电偶极子)电场线大部分是曲线，起于正电荷，终止于负电荷；有三条电场线是直线。电势中