物理学01shy静电场.ppt
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1、第十二章 静电场,12.1 电场强度,自然界存在两种电荷-正电荷、负电荷,在原子内部,电子-带负电荷 质子-带正电荷 中子-不带电荷,质子与电子数量相等,电性相反,对外不显电性。 同种电荷相斥,异种电荷相吸。,12.1.1 电荷,在真空中,两个静止的带电点电荷之间存在相互作用力,其大小与点电荷电量的乘积成正比,与两点电荷 之间的距离平方成反比。其方向在两点电荷的连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸。,12.1.2 库仑定律,1785 年,法国物理学家库仑,通过实验方法总结出库仑定律:,两个点电荷之间的相互作用力,为了以后推导公式方便,通常令:,称为真空中的介电常数,其中:,库仑定律一般表示为:,
2、在国际单位制中,点电荷-是物理学中又一理想模型,其中 d 带电体的线度,r 带电体之间的距离,两个点电荷之间的相互作用力不会因为其它电荷的存在与否而改变。,库仑力的叠加原理:,当有 n 个静止的点电荷存在时,12.1.3 电场、电场强度,电荷之间存在相互作用力,其实现方式,早期存在两种观点:,(1) 超距作用-不需要时间,(2) 近距作用-需要时间,早期实验手段的局限性,无法证明熟是熟非; 电磁波的发现证明了后一种理论正确。,(1) 电荷之间的相互作用是通过电场来实现的; (2) 电场是物质存在的一种形式,电场具有质量、动量 和能量; (3) 任何带电体都在其周围激发电场; (4) 在电场中的
3、任何带电体都受到力的作用; (5) 静止的带电体激发的电场为静电场。,电场的基本概念,静电场的性质,引入:试验点电荷,例如:用细尺测量水杯中水的深度,试验点电荷条件: (1) 线度必须足够小-研究电场中某点的性质 (2) 电量必须足够小-原有电场不受影响,为了叙述方便,取 为正电荷,研究静止电荷 Q 周围的静电电场的性质,定义: 所在点的电场强度,(3)、Q 称为场源电荷,(1)、 是描写电场本身性质的物理量,与 无关。,(4)、试验点电荷在电场中所受力可以表示为,说 明:,(2)、 是矢量,大小为该点单位点电荷所受的力 方向为该点正电荷的受力方向,物理意义:单位正电荷在电场中所受的力,当场源
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