大学物理静电场

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1、极光电磁学（Electromagnetism）电磁学（Electromagnetism）▲电磁学研究的是电磁现象•电场和磁场的相互联系；•电磁场对电荷、电流的作用；•电磁场对物质的各种效应。的基本概念和基本规律：•电荷、电流产生电场和磁场的规律；▲处理电磁学问题的基本观点和方法着眼于场的分布（一般）归纳假设▲电磁学的教学内容:•静电学（真空、介质、导体）•稳恒电流•稳恒电流的磁场（真空、介质）•电磁感应•电磁场与电磁波•对象：弥散于空间的电磁场，•方法：•观点：电磁作用是“场”的作用基本实验规律综合的普遍规律（特殊）（近距作用）公元前60

2、0年前，希腊哲学家赛列斯发现琥珀摩擦可以吸引轻小物体。东汉时期的王充《论衡》中有“顿牟掇芥，磁石引针”的记载1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，使电磁学的研究从电磁分离跃至电磁相互联系的研究状态。*两个里程碑I1）1831年法拉第发现电磁感现象，证实了电与磁的统一性。这里的顿牟即指玳瑁，意思是经过摩擦的玳瑁可以吸引芥籽或细小的物体。法拉第引入场的概念和力线的图像，把人们的认识从超距作用中解脱出来，建立了近距作用概念。麦克斯韦从理论上总结了法拉第的物理思想，用一套方程组概括实验上发现的电磁规律，建立了电磁场理论，预言了光的电磁

3、本性。相对论的问世，又将电磁学推向了一个新高潮。2）Maxwell方程组的建立第十三章（IntensityofElectrostaticFieldinVacuum）真空中静电场的场强静电场相对观测者静止的电荷产生的电场第六章真空中静电场的场强IntensityofElectrostaticFieldinVacuum物体带电及基本现象*物体带电----物体具有吸引轻小物体的性质称为‘物体带电’。*两种电荷：++*摩擦起电：物体之所以能带电是因为物质具有电结构物体失去或得到电子时，物体便带电。正电荷负电荷电荷之间的相互作用同性相斥异性相吸物

4、体带的电荷量简称电量，一般用q或Q表示，单位为库仑，符号为C。§6.1电场电场强度一、电荷及其性质(ElectricCharge)*电荷具有运动不变性（电荷电量的相对论不变性）电荷不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部分移到另一部分,总电荷不变。物体带的电量q不能连续取值，只能是某基本电量（电子电量e）的整数倍。*电荷量子化C*电荷守恒定律q1q22、库仑定律1、点电荷实际带电体的理想化模型，具有带电体的全部电量，但无形状和大小。真空中两点电荷之间的相互作用力大小作用力的方向：二、库仑定律(Coulomb’s

5、Law)同号,与同方向（斥力），异号,与反方向(引力)。q1q2电磁学中常用另一常数取代k称为真空中的介电常数，或真空电容率。注意：库仑定律只适用于点电荷；库仑力满足矢量叠加原理。电荷1电场对外的表现电荷2力的表现：三、电场电场强度近代物理证明：电场是一种物质。它具有能量、动量和质量。电荷之间的相互作用通过电场进行电场电场对置于其中的电荷有力的作用；功的表现：在电场中移动电荷，电场力作功。(Electricfield)1、电场物质：{实物粒子（电子、中子、质子…..)及由实物粒子组成的物体场;静电场:相对观察者静止的电荷周围所产生的电场.

6、电场中的电荷要受到电场力的作用;A、电场力可移动电荷作功.B、近代物理证明：电场是一种物质。它具有能量、动量、质量。场与实物粒子的不同在于：场具有可入性；场具有叠加性。2、电场强度++++++Q电场q0定义P点的电场，引入试验电荷于P点在P点受电场的作用力与的电量成正比,但比值与无关。电场中某点的电场强度等于单位正电荷在该点受的电场力。是一个矢量,方向为正电荷在该点的受力方向。试验电荷的条件：①线度很小；②带电量很小的单位：点电荷在电场中受到的电场力13-1在一个带正电的大导体球附近P处放置一点电荷q（q>0），测得它受力为F。若考虑

7、到电荷q的电量不是足够小，由得出的电场强度值比原来P点的场强大还是小？若大导体球带负电，情况又如何？思考：3、电场强度的计算（1）点电荷的场强，与同方向，与反方向计算点电荷q在处的P点产生的场强，引入试验电荷于P点受的作用力由电场强度的定义，得点电荷的场强公式P(场点)场源（2）点电荷系的场强（场强叠加原理）即：点电荷系在空间某点产生的场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。推广到n个点电荷，有电偶极矩（electricdipolemoment）例1、计算电偶极子在其延长线上任一点P产生的场强。解:电偶极子一对带等量的异号电荷

8、相距l构成电偶极子的轴,方向电偶极子（electricdipole）的场强例2、计算电偶极子中垂线上任一点P的场强。-qqlrP解思考：怎样求其它任意位置的场强？电偶极子在均匀电场中所受的力