2.1库仑定律及电场强度.ppt

第二章 静电场 静电场是指相对于观察者为静止的电荷产生的场。 2.1 库仑定律与电场强度 库仑定律——实验定律： 电场强度 实验表明：任何电荷都在自己周围的空间产生电场，而电场对处在其中的任何电荷都有作用力，此作用力称为电场力。电荷间的相互作用力是通过电场来传递的。 点电荷产生的电场： 设在点电荷q的电场中，引入一个足够小的试验电荷q0 ，由库仑定律， q0受到的电场力 场点的电场强度满足叠加原理，即等于各点电荷 分别在该点产生的电场强度的矢量和。 分布电荷产生的电场： 电荷分布于体积 中：——体电荷q： 体电荷密度 （ ）= 将 分成许多小体积元d dq= d 电荷分布在一个表面 上——面电荷q： 面电荷密度 电荷分布在一条线 上——线电荷q： * （2-1） 两点电荷同号时为斥力，异号时为引力。 真空中两静止的点电荷之间的相互作用力 的大小与它们的电量q1和q2的乘积成正比；与它们之间的距离 的平方成反比；作用力的方向沿两者的连线； 电场强度的定义： （ 2-2 ） 物理意义：某点的电场强度即是单位正电荷在该点所受的 电场力。 由上式可见： 与q0的比值只与产生电场的点电荷q及观察点的位置 有关。 6 观察点：场点。常用不带撇号的坐标（x、y、z）或 r 表示。 而 则 （ 2-3 ） 1 矢量分析45 电荷所在点：源点。常用带撇号的坐标 或 表示。 那么：源点到场点的距离矢量为 则 3 （2-4） 上式表明：电场强度 与源电荷的电量q成正比。 4 含义： 　　　　①电场强度　表示在电场当中某点处一个单位正电荷受到的作用力； 　　　　②定义式中极限　　　　是为了在引入试验电荷时不致影响场源电荷的分布状态（亦不影响电场 本身的分布）； 　　　　③　的方向与带正电的试验电荷的受力方向一致。 　　　　 （2-5） n个点电荷产生的电场强度： 点电荷 则 利用叠加原理，得 （2-6） 14 13 利用叠加原理：则 （2-7） 线电荷密度 利用叠加原理，得 （2-8） * * *