东南大学：《大学物理学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 静电场（5.2）库仑定律

物理学 5-2库仑定律 第五版 库仑( CA Coulomb1736-1806) 法国物理学家,1785 年通过扭秤实验创立库 仑定律,使电磁学的研 究从定性进入定量阶段. 电荷的单位库仑以他的 姓氏命名 第五章静电场 1/5

第五章 静电场 物理学 第五版 5-2 库仑定律 1/5 库仑 (C.A.Coulomb 1736 −1806） 法国物理学家，1785 年通过扭秤实验创立库 仑定律, 使电磁学的研 究从定性进入定量阶段. 电荷的单位库仑以他的 姓氏命名

物理学 5-2库仑定律 第五版 点电荷模型( Point charge)(d<h1 2 q1 21 12 11q2 F12 21 库仑定律( Coulomb law)s制 141q2n 21 21 12 4兀Eon12 E=88542×10+2C2N1.m2 第五章静电场 2/5

第五章 静电场 物理学 第五版 5-2 库仑定律 2/5 q1 21 r 21 r F12 F21 一 点电荷模型(Point charge) 1 2 21 21 12 3 0 12 1 4 q q F r F  r = = − 二 库仑定律(Coulomb law) d （d r  21） F12 F21 2 − q 1 q 2 q 12 2 1 2  0 8.8542 10 C N m − − − =    SI制

物理学 5-2库仑定律 第五版 F 1 912e= 1q142 rle= 4丌er 大小:F=、1 9192 4兀o 方向:q1和q2同号相斥,异号相吸 说明 1、<<C 2、牛顿第二、三定律都适用 第五章静电场 3/5

第五章 静电场 物理学 第五版 5-2 库仑定律 3/5 1 2 1 2 2 3 0 0 1 1 4π 4π r q q q q F e r ε r ε r = = 2 1 2 4π 0 1 r q q ε 大小： F = 方向： q1和q2 同号相斥，异号相吸. r r e r = 1 q 2 q r  r e  说明 1、v<<c. 2、牛顿第二、三定律都适用

物理学 5-2库仑定律 第五版 例在氢原子内,电子和质子的间距为53×10-m. 求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小 解m=9.1×10-31k g e=1.6×10C mn=1.67×102kgG=667×10Nm2ko2 F e4兀Eo e=8.1×106N =2.27×10 39 F=G=P=3.7×104N g g 微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计, 第五章静电场 4/5

第五章 静电场 物理学 第五版 5-2 库仑定律 4/5 解 8.1 10 N 4π 1 6 2 2 0 e − = =  r e F  3.7 10 N -4 7 2 e p g = =  r m m F G 例 在氢原子内,电子和质子的间距为 . 求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小. 5.3 10 m −11  9.1 10 kg 31 e − m =  1.67 10 kg 27 p − m =  11 2 2 6.67 10 N m kg − − G =    1.6 10 C −19 e =  39 g e = 2.2710 F F 微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计

物理学 第五版 本章目录 选择进入下一节 5-1电荷量子化电荷守恒定律 5-2库仑定律 5-3电场强度 5-4电场强度通量高斯定理 5-5密立根测定电子电荷的实验 5-6静电场的环路定理电势能 第五章静电场

第五章 静电场 物理学 第五版 5 本章目录 5-1 电荷量子化 电荷守恒定律 5-2 库仑定律 5-3 电场强度 5-4 电场强度通量 高斯定理 *5-5 密立根测定电子电荷的实验 选择进入下一节： 5-6 静电场的环路定理 电势能