电荷和库仑定律、电场强度

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1、真空中的静电场静电场第四章chapter4Coulomb'slaw库仑定律4-1第一节一、电荷电荷---组成实物的某些基本粒子（电子、质子等）的固有属性之一。自然界存在正、负两种电荷，同性电荷相斥，异性相吸。电荷的量子性自然界中任何带电体的电量（电荷的定量量度）总是以某一基本单元（）的整数倍（）出现。为电子或质子带电量的绝对值。库仑（）库仑定律库仑定律电荷守恒定律电荷守恒定律在一个与外界没有电荷交换的系统内，任一时刻存在于系统中的正、负电荷的代数和始终保持不变。该定律的要点：电荷的代数和不变性孤立系统中正、负电荷各自的量可能发生变化，但其代数和恒保持

2、不变。例如，正、负电子相遇转化为两个光子。高能光子经过另一粒子附近时可能转换为正、负电子对。电荷的相对论不变性孤立系统的电量，与其运动状态无关。在不同参考系内进行观察，系统总电量保持不变。电荷守恒定律对宏观过程和微观过程均适用。1、电荷的基本特性a.电荷只有两种：正电荷（质子），负电荷（电子）；b.电荷的量是量子化取值c.微观粒子所带电荷普遍存在一种对称性（反粒子）；d.遵从电荷守恒定律；e.电量的大小与它的运动速度无关。2、点电荷的概念a.点电荷概念的应用条件：b.点电荷是一个宏观范围的理想模型；*研究带电体之间的相互作用时，若带电体自身的线度比起

3、它们之间的距离小的多，这些带电体可看成点电荷;**研究带电体产生的电场时，若带电体自身的线度比起场点到此带电体的距离小的多，这个带电体可以看成点电荷;真空库仑定律二、真空中的库仑定律点电荷相对于要研究的问题，其大小和形状可以忽略的带电体。施力点电荷受力点电荷施受单位矢量距离真空中两静止点电荷的的相互作用力（静电力或库仑力）其中称真空电容率或真空介电系数续库仑定律这种矢量表达式不论为同号或异号电荷，也不论谁是受力者均可适用。例如，带负电正电若考虑受力所得结果即与反向，与定性判断一致。真空中的库仑定律又可写成施力点电荷受力点电荷施受单位矢量距离真空中两静

4、止点电荷的的相互作用力（静电力或库仑力）其中称真空电容率或真空介电系数注意：1。应用条件：真空，静止，点电荷；2。库仑力是非接触力，是通过电场来传递的；3。揭示了静电场具有万有引力场相似的性质；4。定律的有效范围在；例题1.一带电体可作为点电荷处理的条件是：（A）电荷必须呈球形分布。（B）带电体的线度很小。（C）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。（D）电量很小。[C]例题2.（160页例题4－1）例题3.（160页例题4－2）第二节4-2电场　电场强度electricfieldelectricfieldstrength一、电场电场给电荷以作用

5、力的物理场。静电场相对于参考系或观测者静止的电荷在其周围空间所产生的电场。又称库仑场。静止电荷之间的相互作用力是通过静电场来传递的。电荷电场电荷电场　电场强度电场　电场强度电场强度二、电场强度带电体试验电荷（带正电的点电荷）的单位为空间某点的电场强度（受的电场力）同向的大小与无关随堂小议(1)E与q成反比，因为公式中q0出现在分母上。电场强度的物理意义表明请在放映状态下点击你认为是对的答案随堂小议(2)E与q无关，因为分子F中含有q因子。结束选择小议链接2(1)E与q成反比，因为公式中q0出现在分母上。电场强度的物理意义表明请在放映状态下点击你认为是

6、对的答案随堂小议(2)E与q无关，因为分子F中含有q因子。结束选择点电荷的场强三、电场强度的计算点电荷的场强（一）点电荷系场强（二）场强叠加原理及其应用1、分立点电荷系的场强两边同时除以q0，则得P点的场强为即电偶极子场强偶极电荷连线的延长线上某点B处的场强偶极电荷连线的中垂线上某点A处的场强例1电偶极子的场强cos定义偶极矩方向由指向并规定电矩带电体的场强2、连续分布电荷的场强带电体带电直线场强例2均匀带电直线的场强sincos线元带电在点产生元场强为换元ctgtgsinsintgsincsccsccsccsc电荷线密度续16例2均匀带电直线的场强

7、sincos线元带电在点产生元场强为电荷线密度换元ctgtgsinsintgsincsccsccsccscsincoscoscossinsin续17例2均匀带电直线的场强sincos线元带电在点产生元场强为电荷线密度换元ctgtgsinsintgsincsccsccsccscsincoscoscossinsincoscossinsin若L为无限长带电平面场强例3无限大均匀带电平面的场强电荷面密度带电线元场强的积分带电平面的场强线元的电荷线密度对应于本题运用无限长直电荷场强公式各线元的对称相消cos续19带电平的场强例3无限大均匀带电平面的场强电荷面密

8、度带电线元场强的积分带电平面的场强线元的电荷线密度对应于本题运用无限长直电荷场强公式各线元的对称相消cosc