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物理静电场总结

目录

CONTENTS

•静电场基本概念与性质

•静电场中的基本定律

•静电场中能量与力学效应

•静电感应和极化现象

•静电场数值计算方法

•静电场实验技术与测量方法

•静电场在实际应用中问题

01静电场基本概念与性质

静电场定义及特点

静电场是由静止电荷所激发的电场。

静电场具有无旋性，即电场线不相交、不闭合，且始于正电荷、终止于负电荷或无

穷远。

静电场是有源场，其电场线起于正电荷或无穷远、终止于负电荷或无穷远，不存在

闭合的电场线。

电荷与电场关系

电荷是电场的源，电场是由电荷产生的。

电荷的周围存在电场，电场对放入其中的电荷有

力的作用。

电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是电

荷周围存在的一种特殊物质。

电场强度与电势差

电场强度是描述电场强弱的物理量，电场强度和电势差都是描述电场的物

其大小等于单位正电荷所受的电场力。理量，但它们的意义和性质不同。

电势差是描述电场中两点间电势之差

的物理量，与路径无关，只与两点位

置有关。

导体、绝缘体在静电场中行为

导体在静电场中很快达到静电平衡状态，其内部电场强度处处

01为零，电荷只分布在导体表面。

02绝缘体在静电场中不发生静电感应现象，内部可以存在电场，

电荷分布不会改变。

导体和绝缘体在静电场中的行为不同，主要是由于它们内部自

03由电荷的多少和导电性能的差异造成的。

02静电场中的基本定律

库仑定律及应用

010203

库仑定律表达式库仑定律应用库仑定律与叠加原理

F=k*(|q1*q2|/r^2)，其中F为两库仑定律可用于计算点电荷之间的力，库仑定律满足叠加原理，即多个电荷

电荷之间的力，q1和q2为两电荷的数也可以用于计算连续电荷分布之间的之间的力可以分别计算然后叠加。

值，r为两电荷之间的距离，k为库仑力。在计算时，需要将连续电荷分布

定律的常数。离散化，然后应用库仑定律进行计算。

高斯定理及其推导

高斯定理表达式

∮E·dS=(q/ε0)，其中E为电场强度，dS为面积元，q为封闭曲面内的电荷量，ε0为真

空中的介电常数。

高斯定理的推导

高斯定理可以从库仑定律和电场强度的定义出发进行推导。在推导过程中，需要利用到

矢量场的散度定理和数学上的高斯公式。

高斯定理的应用