静电学问题的等效处理.pdf

第九讲 静电学问题的等效处理 湖南郴州市湘南中学 陈礼生 一、知识点击 1．库仑定律和电荷守恒 ⑴库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的大小与两电荷 电量的乘积成正比， 与两电荷之间的距离的平方成反比； 其作用力的方向沿着两 q q 电荷的连线，同号相斥，异号相吸．即 F K 1 2 2 r ⑵电荷守恒定律：摩擦起电和静电感应等实验都说明了：电荷既不能被创 造、也不能被消灭， 它们只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的这一 部分转移到物体的另一部个定律为电荷守恒定律．它是物理学的重要定律之一。 2 ．电场强度和电势 F ⑴电场强度是一个从力的角度来描写电场的物理量，定义为 E q Qq 根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力大小为 F k 2 r 显然， F 是一个既与形成电场的电荷 Q 有关，又与试探电荷 q 有关的量， F 将 E 定义成 可以理解为从 F 量中删去外加因素（即试探电荷 q），剩下的便是 q 纯粹的场因素了。 物理学中大多数用两个物理量的商来定义的物理量， 都是起源 于这样一个思想。 W ⑵电势：电势 U 是从能量的角度来描写电场的物理量，定义为 U q 3．静电场中的导体和电介质 ⑴静电场中的导体： 导体内部有能自由移动的电荷， 置于外电场时， 导体内 部自由电荷移动， 当电荷分布、 电场分布不随时间变化时， 我们则称达到静电平 衡． 静电平衡的条件是：导体内部场强处处为零． 第 1 页 共 22 页 导体静电平衡时： （a)导体是等势体，导体表面是等势面； （b)净电荷分布在 导体表面，孤立导体表面曲率大处表面电荷面密度也大； （c ）导体表面附近场强 与表面垂直，其大小与导体表面对应点的电荷面密度 的关系为 E 。 0 ⑵静电场中的电介质：电介质就是绝缘体，其中没有能自由移动的电荷，无 外电场时对外不