电磁兼容的设计-什么是静电场.docVIP

电磁学电子教案 第一章静电场 PAGE PAGE 1 第一章静电场 HYPERLINK \l 第一节 §1 静电场基本现象和基本规律 HYPERLINK \l 第一节1 一.电荷、电荷守恒定律 HYPERLINK \l 第一节2 二.库仑定律 HYPERLINK \l 第二节 §2 电场 电场强度 HYPERLINK \l 第二节1 一、电场 HYPERLINK \l 第二节2 二、电场强度矢量 HYPERLINK \l 第二节3 三、场强的计算 HYPERLINK \l 第三节 §3 高斯定理 HYPERLINK \l 第三节1 一、电力线及其数密度 HYPERLINK \l 第三节2 二．电通量 HYPERLINK \l 第三节3 三．高斯定理 HYPERLINK \l 第三节4 四.高斯定理 HYPERLINK \l 第三节5 五.高斯定理的应用举例 HYPERLINK \l 第三节6 六.高斯定理求场强的方法 HYPERLINK \l 第四节 §4 电位及其梯度 HYPERLINK \l 第四节2 一、静电场力做功与路径无关 HYPERLINK \l 第四节2 二、静电场的环路定理 HYPERLINK \l 第四节3 三、电位及电位差 HYPERLINK \l 第四节4 四.电位的计算 HYPERLINK \l 第四节5 五.等位面 HYPERLINK 电磁学.doc 回首页 注：引自南昌大学精品课程电磁学 场的概念的建立是物理学自牛顿以来最重大的进展。在场概念建立之前，物理学研究的对象主要是质点、质点组、刚体这些具有惯性的离散的实体。其基本规律是牛顿定律，整个力学现象的复杂性归结为初始条件的多样性。 自从法拉第和麦克斯为建立场的概念后，场是区别于事物的另一类具有广泛的连续分布的实在，成为物理学重要的研究对象，它蕴含了极为丰富的研究内容，新的研究对象具有新的形式的运动规律，也带来了新的描述方法和处理方法。 过去，你们在中学的学习阶段虽然也初步接触过一些电场和磁场的知识，但是，当市场仅仅作为描述电荷间以及电流之间相互作用的辅助手段，并未触及其实质。 现在，我们开始全面而系统地学习场的知识和研究方法。从概念到方法都是新的，也具有一定的难度。例如，研究场时，需要引入“通量”和“环量”的概念，由此才能得到描述电磁场的两个定理。 而本章及第二章的学习尤为重要，是电磁学课程的基础，是学好后继各章的关键。 静电场即静止的电荷产生的场。主要研究真空中静电场的基本规律以及带电体在静电场中的受力情况以及平衡条件。 §1 静电地基本现象和基本规律 一.电荷、电荷守恒定律 1.电荷——物体所具有的一种属性。物体经摩擦之后具有吸引倾销物体的性质，就说它带了电，或者说有了电荷。 带电的物体——带电体，带电——亦为起电 带电体所带电荷数量的多少——电量，用表示，单位为库仑 2.电荷的种类 美国物理学家富兰克林首先以正电荷、负电荷的名称来区分两种电荷，一直至今。 3.电荷的量子性 实验证明，在自然界中，电荷总是以一个基本单元的整数倍出现。电荷的这个特性叫做~。电荷的基本单元就是一个电子所带电量的绝对值，常以表示（）。 1913年密立根设计了有名的油滴试验，直接测定了此基元电荷的量值。实际上他1909始就在进行这一工作。为了表彰他的工作，密立根第二次为人民所称道的工作是他对光电效应的研究，他获得了1923年若贝尔物理学奖。 现在已经知道，许多基本粒子都带有正的或负的基元电荷。微观粒子所带的基元电荷数常叫做他们各自的电荷数，都是正整数或负整数。 近代物理从理论上预言基本粒子由若干种夸克或反夸克组成。 二.库仑定律（1785年确立） ——两个点电荷之间相互作用规律 库仑是法国物理学家、军事工程师，退休后从事电学研究。他在18世纪发明了扭称（见书P23） 这是一个非常灵敏的测力仪器，使他有可能直接测量不同距离的电荷之间极其微弱的静电力，并且确立了平方反比关系。使电现象由定性定量。 库仑定律的表述：真空中，两个静止电荷及之间相互作用力的大小和与的乘积成正比，和它们之间距离的平方成反比。方向沿两作用力的联线，同号相斥，异号相吸。 点电荷——理想化模型。带电体视为点电荷，不仅取决于本身的大小，而且取决于两带