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同济大学:《大学物理》课程教学课件(PPT讲稿)第5章 静电场

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同济大学:《大学物理》课程教学课件(PPT讲稿)第5章 静电场
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电磁学

第五章 静电场

第五章 静电场

35-1电荷库仑定律 5-1-11 电荷 带电现象:物体经摩擦 后对轻微物体有吸引作 用的现象。 两种电荷: ·硬橡胶棒与毛皮摩擦后 所带的电荷为负电荷。 玻璃棒与丝绸摩擦后所带的电荷为正电荷

§5-1 电荷 库仑定律 5-1-1 电荷 带电现象:物体经摩擦 后对轻微物体有吸引作 用的现象。 两种电荷: • 硬橡胶棒与毛皮摩擦后 所带的电荷为负电荷。 • 玻璃棒与丝绸摩擦后所带的电荷为正电荷

电荷的基本性质: 电荷与电荷之间存在相互作用力,同 种电荷相斥,异种电荷相吸。 电荷量:物体带电荷的多少。 ne n=1,2,3,. 电荷量单位:库仑(C) 元电荷量: e=1.602×10-19C

电荷的基本性质: 电荷与电荷之间存在相互作用力,同 种电荷相斥,异种电荷相吸。 电荷量:物体带电荷的多少。 q = ne n = 1,2,3,. 元电荷量: 1.602 10 C −19 e =  电荷量单位: 库仑(C)

电荷守恒定律:在一个孤立系统中,无论发生了怎 样的物理过程,电荷不会创生,也不会消失,只能 从一个物体转移到另一个物体上。 5-1-2库仑定律 悬绍 真空中的库仑定律: 真空中两个静止点电荷相互作 用力F的大小与这两个点电荷所 带电荷量q1和q2的乘积成正比, 与它们之间的距离r的平方成反 刻度 比。作用力F的方向沿它们的连 线方向,同号相斥,异号相吸

电荷守恒定律:在一个孤立系统中,无论发生了怎 样的物理过程,电荷不会创生,也不会消失,只能 从一个物体转移到另一个物体上。 5-1-2 库仑定律 真空中两个静止点电荷相互作 用力F 的大小与这两个点电荷所 带电荷量 q1和q2 的乘积成正比, 与它们之间的距离r 的平方成反 比。作用力F 的方向沿它们的连 线方向,同号相斥,异号相吸。 真空中的库仑定律:

F= 4π6r :真空中的介电常数 (真空中的电容率) 6=8.85×102N-m2C2

r e r q q F   2 1 2 π 0 4 1  =  0:真空中的介电常数 (真空中的电容率) 12 1 2 2 0 8.85 10 N m C − − −  =  q1 q2 r  r e  F  F 

例1在氢原子中,电子与质子的距离约为5.3×10-1m。 求它们之间的万有引力和静电力。 (已知:mp=1.67×10-27kg,G=6.67×10-Nm2-kg2, m。=9.11×10-31kg) 解: e (1.6×10-19)2 N=8.23×10-8N 4π8T2 4rx8.85×10×5.3x10- E。=Gm,=667×101.67x107×911x1031 2 53×10月 =3.64×10-47N F/E=2.27×109

例1 在氢原子中,电子与质子的距离约为5.310-11 m。 求它们之间的万有引力和静电力。 解: ( ) N 8.23 10 N 4π 8.85 10 5.3 10 (1.6 10 ) 4π 1 8 2 1 2 1 1 1 9 2 2 2 0 e − − − − =       = = r e F  39 Fe FG = 2.2710 2 e p G r m m F = G (已知: mp =1.6710-27 kg , G = 6.6710-11 N·m2·kg-2 , me = 9.1110-31 kg) 3.64 10 N −47 =  ( ) 2 1 1 2 7 3 1 1 1 5.3 10 1.67 10 9.11 10 6.67 10 − − − −     = 

§5-2 电场 电场强度 5-2-1 电场 电场:电荷周围存在着的一种特殊物质。 电荷 二 电场 二 电荷 静电场:静止电荷所产生的电场

§5-2 电场 电场强度 5-2-1 电场 电场:电荷周围存在着的一种特殊物质。 静电场: 静止电荷所产生的电场 电荷 电场 电荷

5-2-2电场强度 试验电荷:((1)点电荷; (2)电荷量足够小 1.在电场的不同点上 放同样的试验电荷q0 结论:电场中各处的力 学性质不同。 2.在电场的同一点上 放不同的试验电荷 结论: 恒矢量 90

试验电荷: (1)点电荷;(2)电荷量足够小 电场中各处的力 学性质不同。 结论: 1. 在电场的不同点上 放同样的试验电荷q0 2. 在电场的同一点上 放不同的试验电荷 = 恒矢量 0 q F  结论: F 3 q3 F1 q1 F2 q2 Q 5-2-2 电场强度

电场强度定义: 单位:NC1 1.电场强度的大小为F1qo。 2.电场强度的方向为正电荷在该处所受电场 力的方向。 =gE

电场强度定义: q0 F E   = 单位:N·C-1 1. 电场强度的大小为F/q0 。 2. 电场强度的方向为正电荷在该处所受电场 力的方向。 F qE   =

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