华南理工大学《大学物理II》第十七章 静电场.pdfVIP

第十七章 真空中的静电场 陈丽娟 理学院 本章教学要求： 掌握静电场的电场强度和电势的概念，电场 强度叠加原理和电势叠加原理。掌握电势与电场 强度的积分关系。能计算一些简单问题中的电场 强度和电势。了解电偶极矩概念。能计算电偶极子 在均匀电场中所受的力和力矩。 理解静电场的规律：高斯定理和环路定理。理解 用高斯定理计算电场强度的条件和方法。 本章重点： 静电场的电场强度和电势,静电场的高斯定理和 环路定理。 本章难点： 场的概念建立及场与物质的相互作用，电势与 电势能，矢量积分。 §1 库仑定律 一、对电荷的基本认识  两种电荷  电荷量子化 (charge quantization ) 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。 Q Ne −19 e 1.6=×10 C （N为整数）  电量是相对论不变量  电荷守恒定律 (law of conservation of charge) ∑Qi c 讨论  电荷守恒定律的表述： 在一个和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。  电荷守恒定律是物理学中普遍的基本定律 二.库仑定律( Coulomb Law) 1785年，库仑通过扭称实验得到。 1.表述 在真空中， 两个静止点电荷之间的相互作用 力大小，与它们的电量的乘积成正比，与它们 之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着它 们的联线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。 q q 大小：F K 1 2 2 r q1 q2 电荷2 受电荷1 的力  r e r 12  q q  1 2 F ＝k e  12 r2 r 12 er 12从电荷1指向电荷2 若表示 电荷1 受电荷2 的力 表达式仍为  q q  q1 q2 F ＝k 1 2 e 21 2 r 21  r e r r 21  er 21从电荷2指向电荷1 2 . K 的取值 一般情况下物理上处理K 的方式有两种： 1)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