电子教案电磁学0.pptVIP

* 电磁学的研究对象: 电磁场的规律(场分布及性质)； 物质的电学和磁学性质(场与物质相互 作用的规律)。 电磁学的研究方法（与力、热学比较）: 共同点：从实验出发,抽象出概念; 总结出规律(定律); 用严密的逻辑推理证明基本定理 (定律的具体化,深入化); 应用规律解决实际问题. 不同点: 研究对象的特点不同: 孤立,离散的系统; 连续分布的三维矢量场. 采用的数学方法不同: 第10章 静电场 §10.1 电荷 库仑定律 1. 电荷 实验表明:自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷; 同性电荷互相排斥，异性电荷互相吸引。 ——静电力 + - + - + + 一、电荷 带电体的电(荷)量： 2. 电荷守恒定律 电荷既不能被创造，也不能被消灭。 3. 电荷量子化 电子电量: e=1.6022?10-19 C 密立根 在孤立系统中,电荷的代数和保持不变. （自然界的基本守恒定律之一） 1.定义：当带电体的线度比起它与其它带电体 之间的距离来充分小时,则称该带电体 为点电荷。 4、点电荷: 2.说明： 1)突出影响静电力的主要因素. 2)“充分小”是指在测量的精度范围之内，带 电体大小,形状的改变不会引起相互作用力 的变化。 二、 库仑定律( Coulomb Law) 1.表述: 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连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。 1785年，[法]库仑 （C.A.Coulomb) 1785年，库仑通过扭称实验得到。 2.说明: 1)数学表达式 其中, 为 方向的单位矢量. q1 q2 大小： （电荷2 受电荷 1的力） ：从电荷1指向电荷2。 若表示“电荷1受电荷2的力”，表达式仍为： 但 从电荷2指向电荷1 k = 8.99×10 9 N·m2·c-2 ≈ 9.0×10 9 N·m2· c -2 2)关于k 在国际单位制中: 单位制有理化,令 由此可得到数学表达式 叫做真空电容率或真空介电常量。 q0 q1 q2 F2 F1 F 3. 静电力的迭加原理 1） 表述：若干点电荷同时存在时，施于某一电荷的力等于各点电荷单独存在时施于该电荷的静电力的矢量和. 即： 2）说明： 是独立于库仑定律之外的实验规律. 原则上可求出任意两个带电体之间 的相互作用力。 r02 r01 §10.2 静电场 电场强度 一、静电场 电荷1 电荷2 电场1 电场2 产生 作用 作用 产生 （3） 电场的观点 电荷是通过电场相互作用的。如图： 电场 F12 F21 q1 q2 （1）早期：电磁理论是超距作用理论 （2）后来: 法拉第提出近距作用 1.电场的基本性质 ? 对放其内的任何电荷都有作用力； ? 电场力对移动电荷作功。 2.静电场 相对于观察者静止的电荷产生的电场。 是电磁场的一种特殊形式。 二、电场强度 (electric field strength) 空间带电体电量为： 描述场中各点电场的强弱的物理量是：电场强度。 检验电荷 条件 ?电量充分地小 ?线度足够地小 检验电荷放到场点P处， 检验电荷受力为 试验表明：确定场点，比值 与试验电荷无关。 电场强度定义： 静电场中某点的电场强度为一矢量。其大小等于单位检验电荷在该点所受的电场力,其方向与正电荷在该点所受的电场力的方向一致。 即电场中某点的电场强度等于单位正试探电荷在该点所受的电场力。 讨论 ? ? 矢量场。 ? 电场强度单位： 或 ? 点电荷在外场中受的电场力： *