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10-3 静电场和电场强度 一 静电场 10-3 静电场和电场强度 10-3 静电场和电场强度 19 世纪： 英国麦克斯韦建立电磁场方程，定量描述场的性质和场运动规律. 10-3 静电场和电场强度 2 静电场的性质 静电场:相对于观察者静止的带电体周围的电场 (1) 静电场对处于其中的任一带电体都会施以力的作用—动量传递 (2) 带电体在电场中移动时,电场对带电体做功 10-3 静电场和电场强度 二 电场强度矢量E 1 检验电荷：电量和几何线度都要足够小 10-3 静电场和电场强度 2 电场强度 10-3 静电场和电场强度 2 电荷连续分布带电体的电场 10-3 静电场和电场强度 * * 1“场”概念的建立和发展 17世纪： 英国牛顿： 力可以通过一无所有的空间以无穷大速率传递，关键是归纳力的数学形式而不必探求其传递机制. 法国笛卡尔：力靠充满空间的“以太”的涡旋运动和弹性形变传递. 18 世纪:力的超距作用思想风行欧洲大陆. 英国法拉第：探索电磁力传递机制,由电极化现象和磁化现象提出中间介质是发生电、磁现象的场所－“场”的概念(1852年用铁粉显示磁力线 )。 电荷 电场 电荷 20世纪： 爱因斯坦:相对论树立了“场”的实在地位 质能关系揭示出实物与场不能截然划分.场本身参与能量和动量交换，是物质存在的基本形式之一. 略去对场源电荷分布的影响 与场点对应 一般都用正电荷作为检验电荷 （场源电荷：产生电场的点电荷、点电荷系或带电体） 场源电荷 试验电荷 方向:与 受力方向相同 定义:单位检验正电荷在该点所受电场力 和试验电荷无关 电荷q受电场力: 三 点电荷电场强度 P 10-3 静电场和电场强度 - 点电荷系电场中某点总场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强矢量和 四 静电场强叠加原理 1 点电荷系的电场 10-3 静电场和电场强度 电荷元随不同的电荷分布应表达为 电荷线分布： 电荷线密度 电荷面密度 电荷面分布 电荷体密度 电荷体分布 + 例1:电偶极子的电场 电偶极子:相距很近的等量异号电荷 电偶极矩： 是由电介质极化，电磁波的发射、接收，中性原子间相互作用……总结出的理想模型 10-3 静电场和电场强度 (1) 轴线延长线上 A 的场强 10-3 静电场和电场强度 (2) 中垂面上B 的场强 10-3 静电场和电场强度 例2:真空中均匀带电直线的电场中,计算距直线上距离为a的P点的电场强度 (电荷线密度 ) 解： 取： 10-3 静电场和电场强度 统一变量： 10-3 静电场和电场强度 10-3 静电场和电场强度 讨论:场点 无限长带电直线场强 10-3 静电场和电场强度 半无限长的场强 10-3 静电场和电场强度 例3:正电荷q均匀分布在半径为R的圆环上. 计算通过环心点O并垂直圆环平面的轴线上任一点P处的电场强度. 解: 由于 10-3 静电场和电场强度 带电圆环轴线场强 10-3 静电场和电场强度 讨论 (1) 当x=0,即在圆环中心处， 当 x?? (2) 当 时， 带电圆环看作一个点电荷 10-3 静电场和电场强度 r 例4:无限大均匀带电平面的电场强度 解 dr 10-3 静电场和电场强度 无限大均匀带电平面场强 dr 10-3 静电场和电场强度 结论： 无限大带电平面产生与平面垂直的均匀电场 10-3 静电场和电场强度