8-1电荷和电场解说.pptVIP

* 讨 论 (1) 0x R0 无限大均匀带电平面 (2) x R0 类似点电荷 * O x y 例6 电量为＋Q均匀地分布在一个半径为R的金属半圆环上， 计算圆环中心O处的电场强度。 解：电荷连续分布， 在圆环上取一长为dl的电荷元dq 以O点为原点，建立Ox，Oy轴， 根据电荷分布的对称性，电场关于x轴对称，y轴分量抵消。 * 作业 练习 二十一 * ＋ 一 库仑定律 库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力F的大小与两电荷q1，q2乘积成正比，与它们之间的距离r的平方成反比。 作用力沿着这两个点电荷的连线。 同号电荷相斥，异号电荷相吸。 8-1 电荷和电场 线度 数学表述： 真空介电常数 ?0 = 8.85?10-12 C2/N·m2 * 二 电场强度 单位：N·C-1 电场强度 方向：正电荷受力的方向 E为矢量 大小： + + q0 * 三 场强叠加原理 场强叠加原理:电场中任一场点处的总场强等于各个点电荷单独存在时在该点各自产生的场强的矢量和。 - + + P 点电荷系的电场 + + + + + + + + + + + + + 连续带电体的电场 * 四 电场强度的计算 y z x ＋ ＋ P y x ＋ 无限长均匀带电直线 电场强度 无限大均匀带电薄板 电场强度 * 第八章 真空中的静电场 * 研究内容 研究静止电荷在真空中所激发的静电场及其性质。 如： 电场强度及电势 介绍反映静电场性质的基本定理 --- 高斯定理和电场环路定理。 * 8-1 电荷和电场 一 电荷 (1) 电荷的种类：正电荷、负电荷 (2) 电荷的性质：同号相斥、异号相吸 电量：电荷的多少 单位：库仑 符号：C (3) 电荷的电量是量子化的：q=n 基本电荷：e (4) 电荷守恒定律： 在一个孤立系统内发生的过程中， 正负电荷的代数和保持不变。 * 二 库仑定律 2 库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力F的大小与两电荷q1，q2乘积成正比，与它们之间的距离r的平方成反比，作用力沿着这两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。 1 点电荷：带电体线度 r（线度可以忽略）， 有m、q的点（带电体）。 ＋ - * 真空介电常数。 方向根据同号相斥，异号相吸来判定。 ＋ - 单位矢量，由施力物体指向受力物体。 电荷q2 作用于电荷q1 的力。 * 关于库仑定律的讨论: 1 库仑定律包含同性相斥，异性相吸这一结果。 q1 和q2 同性，则q1q20 斥力 ＋ + q1 和q2 异性，则q1 q20 引力 ＋ - 或 或 * 2 库仑定律只适用两个点电荷之间的相互作用。 3 库仑定律另一表示为： -- 由施力物体指向受力物体的矢量。 1 库仑定律包含同性相斥，异性相吸这一结果。 * 三 静电力的叠加原理 静电力的叠加原理: 作用于某电荷上总静电力等于其他点电荷单独存在时作用于该电荷静电力的矢量和。 * 解 例1 在氢原子内,电子和质子的间距为5.3×10-11m, 求它们之间电相互作用和万有引力，并比较它们的大小。 微观领域中, 万有引力比库仑力小得多, 可忽略不计。 * 四 电场、电场强度 静电场：相对于观察者静止的带电体周围存在的电场。 电荷与电荷之间通过什么来相互作用？ (1) 静电场对处于其中的任何带电体都有力的作用。-- 保守力 (2) 当带电体在电场中移动时电场力将对带电体作功。 1 电场 电场：带电体在其周围空间产生的特殊形式的物质。 一种特殊的物质 -- 具有能量、质量和动量 电场 电荷 电荷 产生 产生 作用 作用 * 2 电场强度（简称场强） 由静电场的性质(1)引出的反映电场性质的物理量。 (1) 静电场对处于其中的任何带电体都有力的作用。--保守力 电场强度定义式为： 试验电荷q0 ： 带电量很小---不至于影响原电场。 线度很小---细致的反映原电场。 方向： 是正电荷受力的方向 源电荷 * (4) 电场强度的单位：N/c 或 V/m (3) 电场强度是空间位置的函数： (1) 电场强度是反映电场性质的物理量， 只与源电场有关，与引入到电场中的电荷q0无关。 (2) 电场强度是矢量， 方向为正电荷在该处所受电场力的方向。 讨 论： * (5) 点电荷的电场强度 * 3 场强叠加原理 场强叠加原理:电场中任一场点处的总场强等于各个点电荷单独存在时在该点各自产生的场强的矢量和。 任何带电体都可以看作许多点电荷的集合，由场强叠加原理可计算任意带电体产生的场强。 证：有n个点电荷， 在空间放一试探电荷，q0受力： * 五 场强的