10-1 电荷与量子化 电荷守恒定律.pptVIP

10-1 电荷的量子化 电荷守恒定律 第三篇 电 磁 学 电能是应用最广泛的能源； 电磁波的传播实现了信息传递； 电磁学与工程技术各个领域有十分密切的联系； 电磁学的研究在理论方面也具有很重要的意义。 1865年麦克斯韦提出 电磁场理论 1820年 奥斯特发现 电流对磁针的作用 1785年 1831年 法拉第发现 电磁感应 古希腊泰勒斯第一次记载电现象 公元前600年 库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段. 1905年爱因斯坦建立 狭义相对论 第 十 章 静 电 场 静电场 — 相对观察者静止的电荷产生的电场。 稳恒电场 — 不随时间改变的电荷分布产生不随时间改变的电场。 两个物理量： 场强、电势。 一个实验规律：库仑定律。 两个定理：高斯定理、环流定理。 电荷 电荷 电场 电场强度 功 电势能 电势 电势梯度 力 (库伦定律） 点电荷场强叠加 高斯定理 点电荷电势叠加 电势定义 一 电荷的量子化 2 种类: 5 电荷的量子化: 3 性质: 正电荷，负电荷 库仑（C） 同种相斥，异种相吸 4 量度: 强子的夸克模型具有分数电荷（ 或 电子电荷）但实验上尚未直接证明. 1 电荷： 物质运动的一种属性 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） 电荷运动不变性： 即具有相对论不变性 电荷既不能消灭也不能创生，只能从一个物体转移到另外一个物体，或从物体的这一部分转移动物体的另一部分。 电力 （1）质子与电子之间电力比引力强 39个数量级 （2）长程力，存在于原子内部和宇宙天体之间 （3）吸引与排斥两种形式 （4）电力比磁力要强的多 库仑 (C.A.Coulomb 1736 ?1806） 法国物理学家，1785年通过扭秤实验创立库仑定律, 使电磁学的研究从定性进入定量阶段. 电荷的单位库仑以他的姓氏命名. 库仑定律 为真空电容率 点电荷：抽象模型 受 的力 从施力电荷指向受力电荷的单位矢量 ` 中学物理： 大小： 方向： 和 同号相斥，异号相吸. 10.1.3 电力叠加原理 实验表明，点电荷之间的相互作用力满足叠加性。即当空间存在多个点电荷时，其中某一点电荷受到的静电力等于其余各点电荷单独作用的静电力的矢量和。这一结论称行电力叠加原理。 设由 个静止点电荷 组成的点电荷系，其中第 个点电荷 受到的静电力 式中， 是第 个点电荷对 的作用力。由库仑 定律可得 式中， 是第 个点电荷 到 的距离， 为从 指向 的单位矢量。 例10-1 两点电荷场为+Q,相距2a,所在位置联线中点为o,今在联体中垂线上放另一点电荷q,与o点相距r,求： (1)q所受电场力; (2)q在何处受力最大; (3)若将q由静止释放任其运动,q将如何运动?试分别就q与Q同号、异号讨论. 由于对称, 解：均为点电荷, 适用库仑定律 (2) q受力最大 (3) 如果q为十, 则释放后q沿y轴远离而去. 如果q为一, 则F始终指向o点, q在y轴上以o 为中心振动。 库仑的介绍参阅：/200406/ca435124.htm 10-1 电荷的量子化 电荷守恒定律