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第六章 静电场 * §6.1 电荷 库仑定律 一.电荷 1. 正负性 2. 量子性 盖尔—曼提出夸克模型 : 3. 守恒性 在一个孤立系统中总电荷量是不变的。即在任何时刻系统中的正电荷与负电荷的代数和保持不变，这称为电荷守恒定律。 二. 库仑定律 (1)*在真空中,处在静止状态的两个点电荷之间的 *相互作用力的大小，与每个点电荷的电量成正比，与两个点电荷间距离的平方成反比， *作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥，异号电荷相吸。 (2)电荷q1 对q2 的作用力F21 电荷q2对q1的作用力F12 真空中的电容率 （介电常数） 1)基本实验规律： 宏观和微观均适用。 说 明 2)点电荷是理想模型。 3）计算时电荷的符号照代 三. 静电场 ? 后来: 法拉第提出场的概念 ? 早期：电磁理论是超距作用理论 ? 电场的特点 (1) 对位于其中的带电体有力的作用 (2) 带电体在电场中运动,电场力要作功 四. 电场强度 检验电荷 带电量足够小 点电荷 场源电荷 产生电场的电荷 = = 在电场中任一位置处： 电荷 电场 电荷 激发 激发 作用 作用 电场中某点的电场强度的大小等于单位电荷在该点受力的大小，其方向为正电荷在该点受力的方向。 定义： 五. 单个电荷的电场强度 六. 电场强度叠加原理 电场力的叠加 电场强度的叠加 点电荷系在某点P 产生的电场强度等于各点电荷单独在该 点产生的电场强度的矢量和。这称为电场强度叠加原理。 七.连续分布带电体电场的场强 ?: 线密度 ?: 面密度 ?: 体密度 P (1)取微元 (2)求 (3)求 求电偶极子中垂线上一点产生的电场强度。 解 例1 令：电偶极矩 P y 在中垂线上 建坐标系 方向如图所示 电偶极子产生的合场强 方向沿x轴负向,大小 若 则 则 它在中垂面上一点P产生的电场强度（P点到杆的垂直距离为a) 解 由图上的对称关系 例2 长为L的均匀带电直杆，电荷线密度为? 求 x y O (1)取微元 (2)求 P (3)求 (1) a L 杆可以看成点电荷 讨论 (2) a L , 无限长直导线 圆环轴线上任一点P 的电场强度 R P 解 dq O x r ? 例3 半径为R 的均匀带电细圆环，带电量为q 求 (1)取微元 (2)求 (3)求 由圆环上电荷分布关于x 轴对称