静止电荷的电场.pptVIP

●讨论： 1. 电通量只与曲面包围的电荷有关, 与外部电荷及内部电 荷分布无关; 2. 通量为零不等于高斯面内无电荷, 也不说明高斯面内场 强处处为零; 3. 高斯面内场强由内, 外电荷决定. 通量由面内电荷决定. 对于电荷分布具有某种对称性的情况下，利用高斯定理求E 比较方便，即在高斯面上场强处处相等，方向与曲面正交或平行. 分析静电场问题，求静电场的分布. ●特点： 二、 高斯定律的应用 ◆ 求电场分布的步骤: ? 对称性分析; ? 选合适的高斯面; ? 用高斯定理计算. 利用对称性求场强 用对称性不能解决时, 将研究对象分解为若干个部分, 再对每一部分应用对称性求解, 最后用场强叠加原理求合场强. 注意 1) 球对称（球体，球面等）； 2) 柱对称（无限长柱体，柱面等）； 3) 面对称（无限大平板，平面等）. ? 常见的具有对称性的电荷分布： ? 对称性分析 具有球对称 ? 作半径为r 的球面为高斯面 通量 通量 电量 电量 ?用高斯定理求解 已知 R、 q0 解: 求均匀带电球面的场强分布 例1: R r * * * * 第 3 篇 电 磁 学 内容包括： 静电场——真空、介质； 静磁场——真空、介质； 电磁场——电磁感应；位移电流。 麦克斯韦方程组 教学要求 1. 掌握场强和电势概念及叠加原理，掌握场强和电势的积分关系，了解其微分关系，能计算简单问题的场强和电势； 2. 了解静电场高斯定理和环路定理，掌握用高斯定理计算场强的条件 和方法. §10－1 电荷 库仑定律 一、对电荷的基本认识 1. 两种电荷 2. 电荷量子化：密立根实验（1906－1917年） Q = Ne, e =1.60?10-19C 夸克带分数电荷 3. 电量是相对论不变量 在一个和外界没有电荷交换的系统内，正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变. ----物理学中普遍的基本定律. 4. 电荷守恒定律 摩擦生电荷，感应带电荷，电子对的产生和湮灭等. 二、库仑定律（1785年） 真空中，两个静止的点电荷之间相互作用力的大小，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. 数学表述： 可见： ——真空中的电容率 “SI”中 1. 适用于真空中的静止点电荷； 2. 高斯单位制中， k =1; 3. 是基本实验规律, 宏观、微观均适用. ●注意： 则 若规定施力电荷引向受力电荷的位矢为 则 分析: qi , q2同号时为斥力, q1 , q2异号时为引力. 三、 静电力的叠加原理 两个以上的点电荷对一个点电荷的作用力, 等于各个 电荷单独存在时对该点电荷作用力的矢量和. qi q ri q1 q2 qn 例1：三个点电荷q1=q2=2.0×10-6C , Q=4.0×10-6C ， 求q1 和 q2 对Q 的作用力。 解： q1 和 q2对Q 的作用力的 方向虽然不同，但大小相等： 由对称性可以看出两个力在 y 方向的分力大小相等，方向相反而相互抵消，Q 仅受沿x方向的作用力： q 1 q2 Q y x o r1 r2 0.3 0.3 0.4 θ Fx F1 F2 §10-2 电场和电场强度 一、电场(electric field ) 1. 在电荷周围空间存在一种特殊物质，它可以传递电荷之间的相互作用力，这种特殊物质称为电场。静止电荷周围存在的电场，称静电场，这就是所谓的近距作用。 2. 任何进入该电场的带电体，都受到电场传递的作用力的作用，这种力称为静电场力。 3.当带电体在电场中移动时，电场力对带电体作功, 表明电场具有能量。 电荷 电场 电荷 实验表明电场具有质量、动量、能量，体现了它的物质性。 (1) 超距作用 (2) 法拉第场论观点 电场：带电体周围存在的一种特殊物质. 静电场：相对于观察者是静止的电荷周