银川能源学院（银川大学）：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三篇 电磁学 第7章 静电场

第7章静电场 §7.1电场 电场强度 ♪§7.2 电通量高斯定理 )§7.3电场力的功电势 )§74静电场中的导体和电介质 )§7.5电容电容器 )§7.6电场的能量 南向内网

------------------------------------------------------------------------------- 第7章 静电场 §7.1 电场 电场强度 §7.2 电通量 高斯定理 §7.3 电场力的功 电势 §7.4 静电场中的导体和电介质 §7.5 电容 电容器 §7.6 电场的能量

静电场：相对于观察者静止的电荷产生的电场 一个实验规律：库仑定律： 两个物理量：电场强度、电势； 两个定理： 高斯定理、环路定理 导体和电介质：都通过其电荷和外电场的相互作 用而改变电荷分布及运动状态，这种改变又对 电场产生影响。 雨的南网

------------------------------------------------------------------------------- 静电场: 相对于观察者静止的电荷产生的电场 一个实验规律：库仑定律； 两个物理量： 电场强度、电势； 两个定理： 高斯定理、环路定理 导体和电介质: 都通过其电荷和外电场的相互作 用而改变电荷分布及运动状态，这种改变又对 电场产生影响

§7.1电场电场强度 一、电着及其性质 电荷是物质的一种基本属性 种类：正电荷（玻璃电）、负电荷（树脂电） 性质：同号相吸、异号相斥 电量：物体电荷多少的量度 单位：库仑C 1.电荷守恒定律 一切相互作用下发生的过程都遵守。 这是物理学中一条普遍规律！ 2.电荷量子化 电荷量子化是实验结果 两的肉的

------------------------------------------------------------------------------- §7.1 电场 电场强度 一 、电荷及其性质 电荷是物质的一种基本属性 种类：正电荷(玻璃电) 、负电荷(树脂电) 性质：同号相吸、异号相斥 电量：物体电荷多少的量度 单位：库仑 C 一切相互作用下发生的过程都遵守。 这是物理学中一条普遍规律! 1. 电荷守恒定律 电荷量子化是实验结果 2.电荷量子化

1906一1917年，密立根最早从实验上证明 电荷量子：e, g-Ne N=1.2.3.… 1986年推荐值：e=1.60217733×10-19C 3.相对论不变性 实验还表明：一个电荷的电量与其运动状态无关 例如：H2分子和He原子 其中两个质子运动状况相差很大， 但氢气、氦气均不带电！ 两的肉例

------------------------------------------------------------------------------- 1906—1917年，密立根最早从实验上证明 电荷量子：e, q=Ne N=1.2.3…… 1986年推荐值： e = 1.60217733 10-19 C 3. 相对论不变性 实验还表明：一个电荷的电量与其运动状态无关. 例如：H2 分子和 He原子 —— 其中两个质子运动状况相差很大， 但氢气、氦气均不带电！

二、库仑定律 1785年，库仑通过扭称实验得到： 真空中的库仑定律 91 施力 受力 F1=-F2=k1方 S位制中：q一库仑(C),F一牛顿N),r一米(m) 实验给出：k=8.9880×109Nm2/C2 1 k= 4π 真空中介电當数：0.=88510l2C2:Nlm2 的南网

------------------------------------------------------------------------------- 二、库仑定律 1785年，库仑通过扭称实验得到: 真空中的库仑定律 r  q1 q2 F21  施力 受力 0 r  F12  2 0 1 2 21 12 r r q q F F k    = − = SI位制中： q — 库仑(C) , F — 牛顿(N) , r —米(m) 实验给出： k = 8.9880109 N·m2 /C2 4 0 1   k = 真空中介电常数：  0 =8.85×10-12 C-2·N-1·m-2

F= 1 q926 4π6r2 受力电荷对施力电荷的单位位矢 库仑定律适用的条件： ①只适用于点电荷模型 ②施力电荷对观测者静止（受力电荷可运动） 有的卤国

------------------------------------------------------------------------------- 2 0 1 2 4 0 1 r r q q F     = r0 受力电荷对施力电荷的单位位矢  库仑定律适用的条件： ① 只适用于点电荷模型 ② 施力电荷对观测者静止(受力电荷可运动)

三、电场强度 电相互作用如何实现？ 历史上经历超距作用理论→法拉第近距作用 电荷一电场一电荷 1.电场 电荷周围存在电场。 场是物质存在的形式 静止的点电荷周围存在着一种特殊的物质，称 为静电场。 电场的基本性质 ①对放在其内的任何电荷都有作用力 ② 电场力对移动的电荷作功 雨的南网

------------------------------------------------------------------------------- 三、电场强度 电相互作用如何实现？ 历史上经历超距作用理论→ 法拉第近距作用 电荷  电场  电荷 1.电场 电荷周围存在电场。 场是物质存在的形式 静止的点电荷周围存在着一种特殊的物质,称 为静电场。 电场的基本性质 ① 对放在其内的任何电荷都有作用力 ② 电场力对移动的电荷作功

2.电场强度 从“力”的角度描述场中各点电场的强弱 试验电荷：小电量，正点电荷，用q表示。 场力的性质 若考察场中某一点则有 分布场 Foc 4o -常矢 90 逐点实验表明，比值与q无关，而与场源性质，试验 电荷在场中位置，场内介质分布有关 •电场强度 F 定义： 两的肉例

------------------------------------------------------------------------------- 分布场 2.电场强度 从“力”的角度描述场中各点电场的强弱 试验电荷: 小电量，正点电荷，用q0表示。 •场力的性质 场 源 若考察场中某一点则有 q0 F 0 F  q = 常矢 0 q F  逐点实验表明， 比值与q0无关,而与场源性质，试验 电荷在场中位置，场内介质分布有关. •电场强度 定义： 0 q F E   =

E(r)是矢量，是空间坐标点的函数. 单位：牛/库(N/C) 商的内网

------------------------------------------------------------------------------- E(r) 是矢量，是空间坐标点的函数.  单位：牛/库（N/C）

四、场强叠加原理 。电力的叠加原理 当有多个点电荷存在时，两个点电荷间的力不因 第三个电荷存在而受影响 所以某个点电荷受力： F=∑F 场强的叠加原理 E-F-- 92 E, 90 i=l 91 商的内网

------------------------------------------------------------------------------- 四、场强叠加原理 • 电力的叠加原理 当有多个点电荷存在时,两个点电荷间的力不因 第三个电荷存在而受影响 所以某个点电荷受力： F = Fj   •场强的叠加原理 0 q F E   =   = = = = n i i n i i E q F 1 0 1   q2 q1 + + p E2  E1  E 