青岛科技大学：《静电场》PPT教学课件（共九章）

静电场 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 静电场

静电场 §1电荷的量子化电荷守恒定律 §2点电荷真空中的庠仑定律 §3电场电场强度 §4电场强度的计算 §5电场线电场强度通量 §6高斯定理及其应用 §7静电场力的功电势能 §8电势电势差 E9电势的计算电势叠加原理 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 静电场 §1 电荷的量子化 电荷守恒定律 §4 电场强度的计算 §5 电场线 电场强度通量 §8 电势 电势差 §3 电场 电场强度 §2 点电荷 真空中的库仑定律 §7 静电场力的功 电势能 §6 高斯定理及其应用 §9 电势的计算 电势叠加原理

§1电荷的量子化电荷守恒定律 电荷的量子化 1种类:正电荷,负电荷 2性质:同种相斥,异种相吸 3量度:库仑(C) 4电荷的量子化 电量不能连续变化,只能是某一最小电量单位的整数倍 q=±ne(n=1,2,3,…) e=1.602×10-C基元电荷 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 1 种类: 4 电荷的量子化: 2 性质: 正电荷，负电荷 库仑（C） 同种相斥，异种相吸 3 量度: 1.602 10 C −19 e =  q = ne (n =1,2,3, ) §1 电荷的量子化 电荷守恒定律 一 电荷的量子化 电量不能连续变化，只能是某一最小电量单位的整数倍 基元电荷

二电荷守恒定律 不管糸统中的电荷如何迁移,糸 统的电荷的代教和保持不变 (旬然界的基本守恒定律之一) 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 二 电荷守恒定律 不管系统中的电荷如何迁移，系 统的电荷的代数和保持不变. （自然界的基本守恒定律之一）

§2点电荷真空中的库仑定律 1785年,库公通过扭称实验得到。表 述如下 在真空中,两个静止点电荷之间的相互 作用力大小,与它们的电量的乘积成正比 ,与它们之间距离的平方成反比;作用力 的方向沿着宅们的联线,同号电荷相斥, 异号电荷相吸。 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 §2 点电荷 真空中的库仑定律 1785年，库仑通过扭称实验得到。表 述如下： 在真空中,两个静止点电荷之间的相互 作用力大小，与它们的电量的乘积成正比 ，与它们之间距离的平方成反比；作用力 的方向沿着它们的联线，同号电荷相斥， 异号电荷相吸

库仑定律(实验定律,适用于点电荷) 点电荷:抽象模型 当两带电体本身线度远比它们的间距小时,可把带电体上 电荷看成集中于一点,这样就抽象出“点电荷”理想模型。 F 1 g19 2 g2 q1 12480 2 12 12 E0=885×1042C2.N1·m2为真空电容率 12 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 库仑定律 1 2 2 1 2 0 8.85 10 C N m − − − ε =    为真空电容率 2 1 2 1 2 1 2 0 1 2 4π 1 e r q q ε F   = 点电荷：抽象模型 q1 q2 r  12 e  q2 受 q1 的力 当两带电体本身线度远比它们的间距小时，可把带电体上 电荷看成集中于一点，这样就抽象出“点电荷”理想模型。 （实验定律，适用于点电荷）

1q1q2 12 ,2e 12 4πeo12 大小:F q14: 2 nao T 方向:q1和2同号相斥,异号相吸 q112 2 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 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. q1 r q2  12 e  2 1 2 1 2 1 2 0 1 2 4π 1 e r q q ε F   =

§3电场和电场强度 静电场 电荷导电场导[荷 场 物质 实物 静电场:静止电荷周圈存在的电场 给电场中的带电体施以力的作用,表明电场具有 动量;当带电体在电炀中移动时,电炀力作功。表 吸史场具有能量 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 一 静电场 静电场: 静止电荷周围存在的电场 电 荷 电 场 电 荷 物 质 实物 场 §3 电场和电场强度 电场的基本性质 给电场中的带电体施以力的作用,表明电场具有 动量;当带电体在电场中移动时，电场力作功。表 明电场具有能量

三电场强度 试验电荷 点电荷 ◆电荷足够小 2电场强度 试验电荷 + F +0 F lo 场源电荷 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 二 电场强度 1 试验电荷 点电荷 电荷足够小 2 电场强度 q0 F E   = + Q 场源电荷 F  试验电荷 0 + q

E 0 定义:单位正试验电荷所受的电场力 单位:NC,V.m ◆和试验电荷无关 电荷受电场力:F=E ◆是定义式,既适用于介质,也适用于多电荷 系统。 0◆匀强电场:酬大小、方向均相同的电场 青島科抆大学粉理窦验中心 祝卫堃

青岛科技大学物 理 实验中心 祝卫堃 单位: 1 1 N C V m − −  ,  和试验电荷无关 q0 F E   = 电荷q受电场力: F qE   = 定义: 单位正试验电荷所受的电场力 是定义式，既适用于介质，也适用于多电荷 系统。 匀强电场：E的大小、方向均相同的电场