第八章静电场和稳恒电场 §8-1电场电场强度 §8-2电通量高斯定理 §8-3电场力的功电势 §8-4场强与电势的关系 §8一5静电场中的导体 §8-6静电场中的电介质 §8-7电容电容器 §8-8电流稳恒电场 电动势 §8-9电场的能量 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 1 第八章 静电场和稳恒电场 §8-1 电场 电场强度 §8-2 电通量 高斯定理 §8-3 电场力的功 电势 §8-4 场强与电势的关系 §8-5 静电场中的导体 §8-6 静电场中的电介质 §8-7 电容 电容器 §8-8 电流 稳恒电场 电动势 §8-9 电场的能量 首 页 上 页 下 页 退 出
§8-1 电场电场强度 8.1.1电荷 1、电荷 是使物质之间产生电相互作用的一种属性。 电量：物体荷电多少的量度。 2、电磁力 带电体间的相互作用；电磁力是长程力。 电磁力有吸引和排斥，可屏蔽。 3、电荷有正负性 正电（玻璃带电），负电（树脂带电） 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 2 §8-1 电场 电场强度 8.1.1 电荷 1、电荷 ２、电磁力 3、电荷有正负性 电量：物体荷电多少的量度。 是使物质之间产生电相互作用的一种属性。 带电体间的相互作用；电磁力是长程力。 电磁力有吸引和排斥，可屏蔽。 正电（玻璃带电），负电（树脂带电）
4、电荷守恒定律 在一孤立系统内，该系统的正负电量代数和保持不变。 5、电荷量子化 物体所带电荷不是以连续方式出现，而是电荷的最小单元 (e=1.60×10-19库仑)的整数倍。 即q-nen=1.2.3.。 强子理论研究中提出所谓夸克模型，以四味夸克为例 夸克 带电量 U quark(上) 2/3|el D quark(下) -1/3 lel S quark(奇) -1/31el C quark(粲) 2/3lel 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 3 4、电荷守恒定律 5、电荷量子化 在一孤立系统内，该系统的正负电量代数和保持不变。 物体所带电荷不是以连续方式出现，而是电荷的最小单元 （e=1.60×10－19库仑）的整数倍。 即q=ne n=1.2.3.。 夸克 带电量 U quark (上) D quark(下) S quark(奇) C quark(粲) 2/3 |e| -1/3 |e| -1/3 |e| 2/3|e| 强子理论研究中提出所谓夸克模型,以四味夸克为例
6、电荷的相对论不变性 即、系统的电量与参考系无关。 电荷的相对论不变性：电荷量不因参考系的不同而改变 电量为Q 电量为Q 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 4 6、电荷的相对论不变性 电荷的相对论不变性:电荷量不因参考系的不同而改变 X X’ + 电量为Q 电量为Q v 即、系统的电量与参考系无关
8.1,2库仑定律 1、真空中的库仑定律 点电荷的模型 真空中两个静止点电荷之间相互作用力的大小与这两 个点电荷所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离 的平方成反比.作用力的方向沿着两个点电荷的连线， 同号电荷相互排斥、异号电荷相互吸引. F-k ⊕ ⊕ r F 91 F表示91对q2的作用力，表示q2对q1的位矢 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 5 8.1.2 库仑定律 1、真空中的库仑定律 点电荷的模型 1 2 2 q q F k r = F表示q1对q2的作用力，r表示q2对q1的位矢 r q1 q2 F 真空中两个静止点电荷之间相互作用力的大小与这两 个点电荷所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离 r的平方成反比.作用力的方向沿着两个点电荷的连线， 同号电荷相互排斥、异号电荷相互吸引
①此定律只适用于：真空（空气)或无限大的均匀电介 质中；静止的；两个点电荷； ②电量同号时F为正（斥力），异号时F为负（引力)。 ③比例系数：随单位制而不同，在$制中， k= 4π80 k≈9.0×10°N·m2.C-2 ￡0：真空介电常数 8=8.85×10-12C21(N-m2) F- q42f。 4兀60 )：施力电荷指向受力电荷的单位矢量 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 6 ① 此定律只适用于：真空（空气）或无限大的均匀电介 质中；静止的；两个点电荷； ② 电量同号时F为正(斥力），异号时F为负（引力）。 ③比例系数：随单位制而不同，在SI制中， 9 2 2 k N m C 9.0 10 − 4 0 1 k = 12 2 2 0 8.85 10 /( ) C N m − ：真空介电常数 = 0 o r r q q F 2 1 2 4 0 1 = 0 r ：施力电荷指向受力电荷的单位矢量
2、静电力的叠加原理 受力电荷q,施力电荷q(q是n个施力电荷之一) -Σ-2远g ,:施力电荷q,指向受力电荷q的位矢 的单位矢量 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 7 2、静电力的叠加原理 2 0 1 4 i j j oj j j j q q F F r r = = 受力电荷qi，施力电荷qj（qj是n个施力电荷之一） j r0 ：施力电荷qj指向受力电荷qi的位矢 的单位矢量
8.1.3电场强度 1、电场 带电体间的相互作用通过什么实现呢？ （1)历史上的两种观点： 超距作用 无须物质传递，作用速度无穷大，瞬间即达。 近距作用 必须由物质传递，以有限速度传递。 实验证明：电力作用是通过中介物质一电场来传递的 电荷分 电场分电荷 （2)场是物质存在的形式 有质量、能量、动量 场物质与实物物质的区别：实物物质：不可入性，有静止质量 场物质：可叠加性，无静止质量 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 8 8.1.3 电场强度 1、电场 带电体间的相互作用通过什么实现呢？ 实验证明：电力作用是通过中介物质—电场来传递的 （2） 场是物质存在的形式 （1）历史上的两种观点： 超距作用———无须物质传递，作用速度无穷大，瞬间即达。 近距作用———必须由物质传递，以有限速度传递。 电荷 电场 电荷 有质量、能量、动量 场物质与实物物质的区别：实物物质：不可入性，有静止质量 场物质：可叠加性，无静止质量
(3)电场的外在表现 ☆带电体在电场中受到力的作用。 ☆带电体在电场中移动时，电场力做功。 ☆处于电场中的 介质一一将被极化， 导体一一产生静电感应。 2、电场强度的概念 考察点 （1)试验电荷 小电量，点电荷，用q表示，为方便 起见，通常用正电荷。 (2)场力的性质 实验发现；若考察场中某一点则有 场源 Foc go 9 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 9 （3）电场的外在表现 2、电场强度的概念 （1） 试验电荷 （2）场力的性质 实验发现;若考察场中某一点则有 0 F q ☆ 带电体在电场中受到力的作用。 ☆ 带电体在电场中移动时，电场力做功。 ☆ 处于电场中的 介质――将被极化， 导体――产生静电感应。 小电量，点电荷，用q0表示，为方便 起见，通常用正电荷。 r 场源 考察点 0 q F
或对场中某一点有： F= 矢 90 比值与场源性质，场点位置，场内介质分布有关而与q0无关。 (3)电场强度 静电场中某点的场强在数值上等于单位正电荷受到的电场 力，方向与正电荷在该点所受场力方向相同。 龙- F 96 单位(SI):牛/库(N/C) 10 首页上页下页退出
首 页 上 页 下 页 退 出 10 或对场中某一点有： = 常矢 0 q F 比值与场源性质，场点位置，场内介质分布有关而与q0无关。 （3）电场强度 静电场中某点的场强在数值上等于单位正电荷受到的电场 力，方向与正电荷在该点所受场力方向相同。 q0 F E = 单位（SI）： 牛∕库（N／C）