电场电场强度ppt课件.ppt

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1、第10章真空中的静电场StaticElectricFieldinVacuum一、电荷电荷---物体一种固有属性。++电量：物体所带电荷的总量。用Q或q表示。带电体：处于带电状态的物体。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多余电子时，物体便带电。‘同性相斥，异性相吸’第一节电荷库仑定律ElectricChargeandCoulomb’sLaw----+电荷可以中和验电器二、电荷守恒定律电荷守恒定律：对于某个系统，如没有净电荷出入其边界，则系统的正、负电荷的代数和保持不变。在原子核的放射性衰变过程，衰变前后的电荷是守恒的在电子的湮灭过程中，电荷的代数和守恒三、电荷的单位和量子

2、化“SI”制中：库仑(C)e=1.60×10-19CQ=±ne……..n为整数1913年密立根用油滴实验测出带电体的电荷是电子电荷的整数倍，于1923年获诺贝尔物理奖1906～1917年，密立根用液滴法测定了电子电荷，证明微小粒子带电量的变化是不连续的电荷量子化是个实验规律电荷量子化已在相当高的精度下得到了检验在宏观过程中，可以认为电荷是连续变化的四、库仑定律库仑——法国工程师、物理学家。1736年6月14日生于法国昂古莱姆。1806年8月23日在巴黎逝世。库仑(1736-1806)两个静止电荷之间作用力的定量研究扭秤四、库仑定律（Coulomb’sLaw)真空中两个静止的点电荷之间的

3、作用力的大小与这两个点电荷所带电量乘积的绝对值成正比，与它们之间距离的平成反比。作用力的方向在两点电荷的连线上。点电荷：带电体本身的线度<<到其它带电体的距离。大小：方向：同性相斥，异性相吸。——关于电荷的理想模型真空、电电荷、实验规律、平方反比规律、牛顿第三定律大小方向一起表示：rq1+F12+q2F21r+--q1q2F12F21q1+F12+q2F21+--q1q2F12F21真空中的介电常量由施力电荷指向受力电荷的单位矢量例10.1：求氢原子中电子和质子之间静电力与万有引力之比.已知解:结论:库仑力>>万有引力ep五、电场力的叠加原理+++++++++++++dq+++++++

4、++++++dq--+++两个以上的点电荷对一个点电荷的作用力，等于各个点电荷单独存在时对该点电荷作用力的矢量和。第二节电场电场强度Electricfield、IntensityofElectricField电场++++++一、电场电荷电荷电场电场电场+Qq历史上两种观点：（1）牛顿力学“超距作用”（2）法拉第场论观点静电场：相对观察者静止的电荷周围所产生的电场.物质：{实物粒子（电子、中子、质子…..)及由实物粒子组成的物体;场;变化的电场以光速在空间传播，表明电场具有动量。电场具有动量、质量、能量——体现物质性电场与实物之间的不同在于它具有可叠加性对电场中的带电体施以力的作用——电

5、场力。电场的物质性体现在：当带电体在电场中移动时，电场力作功，表明电场具有能量。二、电场强度++++++Qq0+实验电荷的条件:A、电量q0足够小;B、尺寸足够小，为点电荷。q02q03q0nq0F02F03F0nF0…..…...定义：电场中某点的电场强度为一个矢量，其大小等于单位正荷在该点所受电场力的大小，方向为正电荷在该点所受力的方向。电场单位：强调几点：1）是一个矢量2）电场中某点的电场强度应与实验电荷的电量无关。3）实验电荷在电场中某点所受的力。为正值时，与一致；为负值时，与相反。++++++Q+-点电荷的电场问题电场强度的一些量值地点量值(V/m)铀原子核2×1021空气击

6、穿场强3×106电视显像管2×105雷雨云附近104大气层底部120家用电路电线10-2F/q0比P点处原先的场强数值大F/q0比P点处原先的场强数值小F/q0等于P点处原先的场强数值F/q0与P点处原先场强的数值哪个大无法确定A概念检测将一个试验电荷q0(正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P点处(如图)，测得它所受力的大小为F。若考虑到电荷q0不是足够小，则-++设有n个点电荷a则有：此式称为场强叠加原理.+三、场强叠加原理例：求电偶极子中垂线上一点的电场强度电偶极子：一对等量异号的点电荷系电偶极矩:解：由对称性分析Ey=0四、连续带电体场强的计算1.将带电体分割成无限多个电荷元。2

7、.电荷元的场3.由场叠加原理解题思路1.建立坐标系。3.确定电荷元的场4.求出场强分量Ex、Ey。5.求出总场体dq=dV,2.确定电荷元电量：面dq=dS,线dq=dl1、均匀带电直线的电场。长为L，带电量Q，线外一点P到直线垂直距离为a，P点与直线两端连线和直线间的夹角分别为1和2，求P点的场强。+++++++aPXYO解：分割带电体{{统一变量：+++++++aPXYO讨论：若++++++++++++++aP2、均匀带电细圆环轴