电磁学第一章(3)电子教案.ppt

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1、电磁学第一章(3)3、电学与磁学的第三次融合：完整的经典宏观电磁学的建立（1）麦克斯韦的伟大贡献★力线——场的数学描述；位移电流；感应（涡旋）电场；★预言电磁波的存在——变化的电场可以产生变化的磁场，反之亦然；★提出了光的电磁学说——实现了光与电磁波的统一；★《电磁通论》●将静态的、动态的电场（磁场）用简洁的数学形式实现完美的统一；●预言电磁波的存在；★奠定了电子学和现代通信技术的理论基础——为什么要学习《电磁学》？★物理学的承上启下：牛顿力学——麦克斯韦的电磁理论——爱因斯坦的相对论（2）赫兹的贡献（3）

2、马可尼——A.C.波波夫的贡献——无线电技术的发明★用实验验证了电磁波的存在，★并且证明具有干涉、衍射和偏振等性质——光所具有的……4、信息技术的理论基础★微电子学——微电子学技术：广播、电视、通信、计算机——集成电路和现代通信技术的理论基础——为什么要学习《电磁学》？就理论基础来说，仅仅学习《电磁学》还不够，还要进一步学习电磁场理论；高等数学是关键！第一章静止电荷的电场1.1电荷一、电荷的种类1、富兰克林——命名正、负电荷2、电子的“半径”3、质子、中子的电荷分布质子内部的电荷分布中子内部的电荷分布二、电

3、荷的量子性1、电荷的基本单元——电子：一个模糊的概念2、电荷基本单元的实验测定——密立根油滴实验3、分数基本单元电荷的假定——夸克4、点电荷——理想模型四、电荷的相对论不变性三、电荷守恒1、电荷守恒定律文字表述：一个系统……意义：解释物体带电；电中和；电流……2、电子对的湮灭氢分子氦原子四、电荷的相对论不变性氢分子氦原子1、两种粒子的电子的运动状态差异不大——两个电子作为核外电子2、氦原子的能量远远大于氢分子的能量——100万倍——核内质子的运动状态差异很大3、但是，氦原子和氢分子都是电中性的4、所以，电荷

4、的电量与其运动状态无关——电荷的电量与其运动状态无关1.2库仑定律与叠加原理一、库仑定律2、库仑定律的文字表述3、库仑定律的定量表述及图示1、库仑定律的意义★静电力的基本定律——库仑力★符合牛顿第三定律★静电场是有源场是两个静止电荷连线方向的单位矢量★★★什么叫单位矢量库仑定律4、真空中的介电常数5、例题：比较万有引力与静电力的大小；★真空中介电常数是普适常数★介电常数是一个非常重要的物理量，不同物质，其值不同★一般物质的光、电特性主要体现在其介电常数上看看原子核内的静电斥力有多大？计算表明：氦原子中的电子

5、与质子静电力是其万有引力的倍！二、静电力的叠加原理1、文字表述2、满足矢量运算法则注意矢量的书写方法●粗黑斜体●或加箭头3、一般矢量场都满足叠加原理叠加原理以独立原理为前提……静电力的叠加原理矢量图什么叫叠加原理？★一般地★对于点电荷系统1.3电场与电场强度一、电场的含义2、电场强度的定义3、场强的叠加原理1、场源电荷、检验电荷（试探）电荷二、电场强度2、场的局域性3、场的传播速度——光速1、超距观点与场的观点单位正电荷所受的电场力——大小和方向1.4静止点电荷的电场及其叠加一、静止点电荷的电场2、场源点电

6、荷的电场强度3、场强的叠加原理1、检验电荷所受到的电场力单位正电荷所受的电场力——大小和方向点电荷系统→检验电荷场源电荷静止点电荷的电场3.1电荷是线分布系统当电荷连续分布时→←关键是取微元！3.2电荷是面分布系统3.3电荷是体分布系统例1.3——P17★电偶极子：大小——ql方向—q指向+q★P点4、场强叠加的计算——学习重点电偶极子的电场★P点★P点和场强★电偶极子的电矩（电偶极矩）例1.4—P18：带电直线周围的电场←Y对称★P点x处，其电场微元只有带电直线中垂线上的电场★y轴l处，其微元dl上的电荷

7、dq为★几何关系←Y对称★P点x处，当x>>L时★P点x处，当x<>L时相当于点电荷电场均匀带电细圆环轴线上的电场例1.6—P21:带电圆盘…★圆盘r处环带的电荷微元为均匀带电圆面轴线上的电场★该电荷微元在产生的电场为★P点x处，当x>>L时相当于点电荷电场★P点x处，当x<

8、在外电场的受力例1.7—P22：电场中的电偶极子END1-1▲本次作业：P39：1.2；1.3；1.51.5电场线和电通量一、电场线的含义与性质1、电场线含义电场线数密度与场强大小的关系2、电场线性质——物理意义3、电场线的数学意义请你用语言表述该式的含义！★电场线的所疏密度表示电场强度的大小★电场线的切线表示电场强度的方向★同一电荷发出的任意两条电场线不相交★电场线的方向指向电势降落最快的方向电场中某点电场强度