电磁学绪论电场叠加原理.ppt

研究相对于观察者静止的电荷间相互作用的规律。静电学（Electrostatics）摩擦起电感应带电传导带电让物体带电的方式：第13页,共30页，星期六，2024年，6月风筝实验——捕获雷电本杰明.富兰克林（B.Franklin）（1706.1.17—1790.4.17）“从苍天那里取得了雷电，从暴君那里取得了民权”拉尔格[法]第14页,共30页，星期六，2024年，6月正电(玻璃电)与负电(树脂电)孤立系统中正、负电荷电量的代数和保持不变。2.量子性:3.电荷守恒定律：电子电荷(元电荷)基本粒子的电量4.具有相对论不变性1.正、负电荷:一个电荷的电量与它的运动状态无关，即系统一.电荷(charge)所带电荷与参考系的选取无关。宏观带电体电荷近似连续分布。第15页,共30页，星期六，2024年，6月＋electronNucleonprotonneutron物体带电的根源——原子的电结构导体：电荷能迅速自由转移的物体绝缘体：电荷只能停留在产生的地方的物体半导体：介于两者之间的物体第16页,共30页，星期六，2024年，6月二.库仑定律（Coulomb’sLaw）在真空中两个静止的点电荷之间的作用力与它们点电荷的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。第17页,共30页，星期六，2024年，6月适用于:原子核尺度?地球物理尺度精度：1769年RobisonSI制（MKSA单位制）二.库仑定律（Coulomb’sLaw）1971年1772年Cavendish1785年Coulomb第18页,共30页，星期六，2024年，6月库仑力与万有引力数值之比为电子与质子之间静电力（库仑力）为吸引力电子与质子之间的万有引力为例：在氢原子中，电子与质子的距离为5.3?10-11ｍ，试求静电力及万有引力，并比较这两个力的数量关系。忽略！解：由于电子与质子之间距离约为它们自身直径的105倍，因而可将电子、质子看成点电荷。第19页,共30页，星期六，2024年，6月场是物质存在的一种形式，具有能量、动量、质量等属性。电场场与实物的区别在于其在空间的可叠加性。“近距作用”与“超距作用”之争；从场的观点去考查一切电磁作用，对整个电磁学乃至整个物理学产生了深远的影响！三、静电场（ElectrostaticField）电荷电荷第20页,共30页，星期六，2024年，6月静电场：静电荷激发的电场。（1）对引入其中的电荷有力的作用;（2）电荷在其中运动时，电场力要对它作功;（3）使位于其中的导体或电介质分别产生静电感应静电场的主要表现:现象和电极化现象.三.静电场（ElectrostaticField）第21页,共30页，星期六，2024年，6月1.点电荷的电场强度单位：四、电场强度（ElectricFieldIntensity）电场的叠加原理:2.点电荷系的电场强度第22页,共30页，星期六，2024年，6月（若以点电荷为电荷元）电荷线分布电荷面分布电荷体分布四、电场强度（ElectricFieldIntensity）3.连续分布的电荷产生的电场第23页,共30页，星期六，2024年，6月两个等量异号点电荷和，相距为，若点到这两个电荷距离比大得多时，这两个电荷构成的电荷系称为电偶极子。通常将从指向的矢量称为电偶极子的轴，称为电偶极矩（电矩）。试计算：（1）电偶极子轴线上一点的电场强度；例1电偶极子的电场强度（2）电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度。第24页,共30页，星期六，2024年，6月例2.一均匀带电直线长,带电，线外一点到直线垂直距离为，点与直线两端连线与直线夹角分别为和，求点的电场强度。无线长均匀带电直线：第25页,共30页，星期六，2024年，6月例3正电荷均匀分布在半径为的圆环上.计算在环的轴线上任一点的电场强度.第26页,共30页，星期六，2024年，6月例4均匀带电薄圆盘轴线上的电场强度.有一半径为,电荷均匀分布的薄圆盘,其电荷面密度为.求通过盘心且垂直盘面的轴线上任意一点处的电场强度.第27页,共30页，星期六，2024年，6月例5.一半径为的无限长半圆柱面均匀带电，电荷面密度为，试求半圆柱面轴线上一点的电