物理学01shy静电场.pptVIP

**第十二章静电场作者：赵龙**第十二章静电场作者：赵龙第十二章静电场12.1电场强度自然界存在两种电荷---正电荷、负电荷在原子内部电子------带负电荷质子------带正电荷中子------不带电荷质子与电子数量相等，电性相反，对外不显电性。同种电荷相斥，异种电荷相吸。12.1.1电荷在真空中，两个静止的带电点电荷之间存在相互作用力，其大小与点电荷电量的乘积成正比，与两点电荷之间的距离平方成反比。其方向在两点电荷的连线上，同号电荷相斥，异号电荷相吸。12.1.2库仑定律1785年，法国物理学家库仑，通过实验方法总结出库仑定律：两个点电荷之间的相互作用力为了以后推导公式方便，通常令：称为真空中的介电常数其中：库仑定律一般表示为：在国际单位制中点电荷----是物理学中又一理想模型其中d带电体的线度，r带电体之间的距离两个点电荷之间的相互作用力不会因为其它电荷的存在与否而改变。库仑力的叠加原理：当有n个静止的点电荷存在时12.1.3电场、电场强度电荷之间存在相互作用力，其实现方式，早期存在两种观点:(1)超距作用----不需要时间电荷电荷(2)近距作用----需要时间早期实验手段的局限性，无法证明熟是熟非；电磁波的发现证明了后一种理论正确。电场电荷电荷电场是物质存在的一种形式，电场具有质量、动量(1)电荷之间的相互作用是通过电场来实现的；01任何带电体都在其周围激发电场；在电场中的任何带电体都受到力的作用；静止的带电体激发的电场为静电场。和能量；02电场的基本概念静电场的性质引入：试验点电荷例如：用细尺测量水杯中水的深度试验点电荷条件：(1)线度必须足够小----研究电场中某点的性质(2)电量必须足够小----原有电场不受影响为了叙述方便，取为正电荷研究静止电荷Q周围的静电电场的性质定义：所在点的电场强度(3)、Q称为场源电荷(1)、是描写电场本身性质的物理量，与无关。(4)、试验点电荷在电场中所受力可以表示为说明：(2)、是矢量大小为该点单位点电荷所受的力方向为该点正电荷的受力方向物理意义：单位正电荷在电场中所受的力当场源电荷由多个点电荷组成时，所受合力多个点电荷在空间某点激发的电场强度等于各点电荷单独存在时在该点激发场强的矢量和。12.1.4电场强度的叠加原理12.1.5电场强度的计算1、点电荷的场强2、点电荷系中的场强当时，转化为积分3、任意形状带电体的场强对任意电荷元在P点产生电场带电体可以看作是连续分布的点电荷系12.1.6电场强度的计算举例----电偶极子的场强1、电偶极子定义：电偶极矩（电矩）当时，称为电偶极子2、电偶极子延长线上的场强由于由于条件3、电偶极子中垂线上的场强在电场中电偶极子受到力矩的作用，会发生转动。4、外电场中的电偶极子由于电偶极子的l很小，所以正负电荷所在点的电场可以认为相等。两力大小相等，方向相反，作用在不同直线上，合力为零，合力矩不为零。选坐标系如图，距O点为l的小段在P点产生场强01例题-102设：直线均匀带电Q，长为L，03场点P与直线垂直距离为a，04与两端夹角05令06统一变量07真空中均匀带电直线的电场由几何关系，变量统一到θ同样：01积分02当带电直线无限长时03则均匀带电细圆环轴线上的电场强度设：圆环半径R，带电q例题-2由对称性知01转化为点电荷电场02当03**第十二章静电场作者：赵龙**第十二章静电场作者：赵龙*