[理学]第2章 静电场1 库仑定律与电场强度ppt课件.ppt

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1、★两个定理：高斯定理、环流定理。本章研究真空中静止电荷产生的电场--真空中静电场的性质和规律。静电场：相对于观察者静止的电荷产生的电场。★两个物理量：场强、电位。★一个实验定律：库仑定律。第二章静电场§2.1库仑定律与电场强度§2.2静电场的无旋性与电位函数§2.3静电场中的导体与电介质§2.4高斯通量定理§2.5泊松方程和拉普拉斯方程§2.6分界面上的边界条件§2.7导体系统的电容§2.8静电场能量和静电力第二章静电场2§2.1库仑定律与电场强度§2.2静电场的无旋性与电位函数§2.3静电场中的导体与电介质§2.4高斯通量定

2、理§2.5泊松方程和拉普拉斯方程§2.6分界面上的边界条件§2.7导体系统的电容§2.8静电场能量和静电力第二章静电场3电子电荷e=1.602189246×10-19C真空介电常数★★4二、电场§2-1库仑定律与电场强度一、电荷量子化电荷守恒定律三、库仑定律四、电场强度5二、电场§2-1库仑定律与电场强度一、电荷量子化电荷守恒定律三、库仑定律四、电场强度6一、电荷量子化电荷守恒定律1、电荷★自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。★同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。(ElectricCharge)72、电荷守恒定律(Conse

3、rvationofElectricCharge)在一个与外界没有电荷交换的系统内，无论进行怎样的物理过程，系统内正、负电荷量的代数和总是保持不变。——电荷守恒定律。（物理学中的基本定律之一）8一个电子电荷量为：e=1.602189246×10-19库仑3、电荷的量子化(QuantizationofElectricCharge)物体所带的电荷量不可能连续地取任意量值，而只能取电子或质子电荷量的整数倍值。电荷量的这种只能取分立的、不连续量值的性质，称为电荷的量子化。e为最小电量单位,称元电荷或电荷的量子。9密立根(RobertAn

4、drewsMillikan,1868～1953)，1906-1917年，用液滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续。密立根于1910年设计了精美的实验，验证了爱因斯坦方程，于1914年完成发表。爱因斯坦和密立根由于在光电效应方面的研究成果，分别获得1921年和1923年的诺贝尔物理学奖。10二、电场§2-1库仑定律与电场强度一、电荷量子化电荷守恒定律三、库仑定律四、电场强度11电场是一种物质形态，即光量子定义：实现电荷间的相互作用的一种特殊物质。a.电荷产生；b.可以离开电荷存在；c.有能量、动量和质量。对静止和运

5、动电荷有相同作用力的物理场；二、电场(ElectricField)基本性质：对处在电场中的电荷有力的作用。12超距作用是指在两个“同谋”粒子间，无论互相距离多远，只要改变其中一个粒子的状态，另一个粒子的状态也会立即改变。r=０～∞电荷之间的相互作用有两种观点：（1）超距作用；（2）电场作用。13电荷之间的相互作用有两种观点：（1）超距作用；（2）电场作用。超距作用认为：两电荷之间作用力是直接的超距作用，即一个电荷把作用力直接施加于另一电荷上；电场作用认为：是相互作用通过电场来传递的，而不是直接的超距作用。14★电场与实物之间的

6、区别：电场具有叠加性。★电场作用：电荷周围存在的一种特殊物质，具有能量、动量和质量。★电场：实现电荷间的相互作用的一种特殊物质。★静电场：静止电荷(带电体)周围存在的电场。电荷之间的相互作用有两种观点：（1）超距作用；（2）电场作用。15二、电场§2-1库仑定律与电场强度一、电荷量子化电荷守恒定律三、库仑定律四、电场强度16“库仑定律”:使电磁学研究从定性进入定量阶段的重要里程碑。库仑(1736~1806)(Charlse-AugustindeCoulomb)法国工程师、物理学家1785年，库仑通过扭称实验总结出点电荷之间相互

7、作用的静电力所服从的基本规律——库仑定律。三、库仑定律(Coulomd`sLaw)（静电场的基本实验规律）172.库仑定律（真空中）大小：方向：同号相斥,异号相吸矢量式:1.点电荷(PointCharge)理想模型，线度和距离相比可忽略的电荷。18同种电荷斥力异种电荷引力讨论：正负电荷对力的方向的影响该式只适用于处于真空中的点电荷19“真空中有两个以上的点电荷时,作用于每个电荷上的静电力等于其他每个点电荷单独存在时作用于该点电荷的静电力的向量和”3、叠加原理(实验定律)204.静电力的叠加原理离散状态其中连续分布其中dqr21

8、二、电场§2-1库仑定律与电场强度一、电荷量子化电荷守恒定律三、库仑定律四、电场强度22b)带电量相对较小(不影响原电场分布)1、检验电荷q0用来检验电场的性质条件:a)正点电荷(定点检验)(TestCharge)四、电场强度(ElectricFieldStrength)（描