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第6章静电场

§6.1库仑定律电场强度

一、库仑定律

电荷：物体所具有的能吸引小物体的性质，说它有了电荷。

自然界中只存在两种电荷；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷。

负电荷：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫负电荷。

带电体：带电的物体

q

电量：物体所带电荷数量的多少。

电荷的“量子性”：任何带电体的电荷都只能是某一基本单位的整数倍。基本单

位就是一个电子所带的电荷，叫电子电荷。

e-19

=149)×10C

q=ne

电荷守恒定律：在一个与外界没有电荷交换的系统内，正负电荷的代数和在任何

物理过程中始终保持不变。

1234

***说明***○量子化、○基本单位C、○粒子和反粒子带等量异号电荷、○相对

论性不变量

点电荷：带电体本身的几何线度比带电体之间的距离小得多。

库仑定律：

1）两个点电荷间的静电力大小相等而方向相反，并且沿着他们的联线；同号电

荷相斥，异号电荷相吸。

2）静电力的大小与各自的电量q1及q2成正比，与距离r的平方成反比，

922

比例系数K由实验测出K≈9×10牛顿•米/库仑

1

k

4

-1222

0ε≈8.85×10库仑/牛顿•米

0

库仑定律矢量形式

1qq

12

ˆ

Fr

2

4r

0

说明:

1)电荷为可正可负的代数量，矢量形式同时反映了静电力的大小及方向。

2)定律成立的条件：真空中，点电荷，静止。

3）库仑力是重要的作用力，属强力；

空间中有两个以上的点电荷时，作用于每一电荷上的总静电力等于其它点电荷单

独存在时作用于该电荷的静电力矢量和。

例题1经典氢原子模型中质子与电子之间的库仑力和万有引力，

二、电场和电场强度

电场：电荷周围整个空间存在的一种特殊物质

电场力：电场对处于其中的任何其它电荷的作用力。这是电场的基本性质。

静电场：相对于观察者静止的电荷所激发的电场。

1、试探电荷：

1）它的几何线度充分小，可以看成点电荷，以便确定空间中各点的电场性

质；

2）它的电量要足够小，使得它的臵入不至于引起原有电荷的重新分布。

点电荷Q的静电场：

在某一场点（电场中所要研究的点）放一静止的试探电荷q，由库仑定律，

q所受的电场力

1qq

12

ˆ

Fr

2

4r

0

同一场点，试探电荷的电量大小不同，所有电场力的大小也不同，但力的方

向不变。

同一场点，电场力F与试探电荷q的比值F/q是一个大小和方向都不变

的矢量，与试探电荷无关，反映电场本身的性质。

2、电场强度：



F