静电场稳恒电流与电场稳恒磁场电磁场

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1、电磁学静电场稳恒电流与电场稳恒磁场电磁场1静电场作者张殿凤1电荷库仑定律§2电场强度3高斯定理§4静电场的保守性§5电势梯度§6静电场中的导体§7电介质中的静电场§8电荷在外电场中的静电势能9电荷系的静电能10电场的能量21电荷库仑定律一、电荷3、物体带电的实质4、电荷守恒定律5、电荷的量子化2、电荷的种类1、物体带电3大小r1、点电荷：2、库仑定律:二、库仑定律:相对于惯性系观察，自由空间（或真空）中两个静止的点电荷之间的作用力（斥力或吸力，同称库仑力）与这两个电荷所带电量的乘积成正比，与它们之

2、间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。4矢量式：式中表示所受的力，此力是由施加的。规定：矢径的方向由指向电量的单位和比例系数k的确定：国际单位制：电流是基本量，电量是导出量5令有理化真空介电常量真空电容率库仑定律62电场强度一、电场:“超距”作用、“以太”学说“场”人们在长期的实践中，认识到“电磁场”是物质的一种形态，具有能量、动量、质量。二、电场强度：试验电荷的引入有两个条件：电量小、空间小电场强度的定义式：单位或7三、场强迭加原理：如果试验电荷处在若干个点电荷所产生的电场时四

3、、电场强度的计算1、点电荷的电场中的场强8真空中有一个点电荷，试验电荷。为正：的方向与的方向一致为负：的方向与的方向相反92、点电荷系电场中的电场：电偶极子：两个大小相等的正负电荷，相距为电偶极子的轴线：连结两电荷的直线轴线的正方向：从负电荷指向正电荷电矩：中垂线一点的电场Epor10113、电荷连续分布的带电体1）、带电体为线分布：例：真空中有一均匀带电直线，长为L，总电量为Q，线外一点p离开直线的垂直距离为a，p点和直线两端的连线与直线之间的夹角分别为和，求p点的场强。0xyarp120xya

4、rp解：线密度130xyarp1415直线无限长16例：均匀带电圆环，半径为R，带电量为q,求圆环轴线上任一点的电场度。0Rxrp解：17方向沿着X轴当时远离环心处的电场也相当于一个点电荷q所产生的电场。18例：求均匀带电平面外部空间的电场强度，面电荷密度是。xRordrpdE解：平面视为许多同心圆环组成2)、带电体为面分布：19当时，当时203高斯定理一、电力线：画电力线的依据，电力线的性质二、电通量：ss1、2、21s3、4、对于闭合曲面穿出为正，穿入为负三、高斯定理：221、电点荷的场，闭合

5、球面。qq2、任意闭合曲面233、闭合曲面不包围电荷4、闭合曲面包围电荷系24例：求均匀带电球面的电场分布。球面半经为R,带电量为q。oRrRosp解：球外球内E四、高斯定理的应用：解决电荷高度对称分布问题25o例：求均匀带电球体电场分布。球半径为R，带电量为。解：球外，方向球内，0rRE26例：半径为R的“无限长”均匀带正电的圆柱面，电荷面密度为，计算柱内外场强。解：rR高斯面内电荷27例：求无限大均匀带电平面的电场分布。电荷面密度为解：均匀场28例：两个平行的无限大均匀带电平面，电荷面密度分别

6、为和。求电场分布解：板外空间板内空间加强29