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静电场-相对于观察者静止的电荷产生的电场 稳恒电场一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
静电场----相对于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
8-1电场电场强度 电荷 电荷的种类:正电荷、负电荷 电荷的性质:同号相吸、异号相斥 电量:电荷的多少单位:库仑符号:C 电荷守恒定律:在一个孤立系统内发生的过程中, 正负电荷的代数和保持不变。 电荷的量子化效应:Q=Ne
电荷守恒定律： 在一个孤立系统内发生的过程中， 正负电荷的代数和保持不变。 电荷的量子化效应：Q=Ne 8-1 电场 电场强度 一、电荷 电荷的种类：正电荷、负电荷 电荷的性质：同号相吸、异号相斥 电量：电荷的多少 单位：库仑 符号：C
库仑定律 真空中两个静止的点电荷之间的作用力(静电力), 与它们所带电量的乘积成正比,与它们之间的距离的平 方成反比,作用力沿着这两个点电荷的连线。 21 12 =k2 20 q ro r q2 k 4兀6 F,电荷q作用于电荷q2的力 —单位矢量,由施力物体指向受力物体 真空介电常数
二、库仑定律 2 0 1 2 21 12 r r q q F F k = − = 0 ——真空介电常数。 o r ——单位矢量，由施力物体指向受力物体。 F21——电荷q1作用于电荷q2的力。 真空中两个静止的点电荷之间的作用力（静电力）， 与它们所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离的平 方成反比，作用力沿着这两个点电荷的连线。 q1 ro r q2 4 0 1 k =
Eo=885×102C2N-m 1 k ≈9×10,Nm2C 4兀气 1q1q2 讨论F2、=4元5 库仑定律包含同性相斥,异性相吸这一结果。 (a)91和q2同性,则qnq2>0,F2和同向, 方程说明1排斥2 F 1>0 q2>0 斥力 1<0 <0
9 2 2 0 1 2 2 1 2 0 9 10 4 1 8 85 10 − − − − = = k Nm C C N m . 讨论 库仑定律包含同性相斥，异性相吸这一结果。 (a)q1和q2同性，则q1 q2>0, 和 同向， 方程说明1排斥2 F21 0 r F12 F21 r0 0 0 0 0 1 2 1 2 q q q q 斥力 2 0 1 2 0 21 4 1 r r q q F =
1q14 214mA (b)q和q2异性,则qq20 q20 F19192045°个点电荷之间 19142注意:只适用两 4兀6 2
(b)q1和q2异性，则q1 q2<0, 和 反向， 方程说明1吸引2 F21 0 r F12 F21 r0 0 0 0 0 1 2 1 2 q q q q 引力 2 0 1 2 0 21 4 1 r r q q F = r r q q r r q q F 3 1 2 0 2 0 1 2 0 4 1 4 1 = = 注意：只适用两 个点电荷之间
静电力的叠加原理 作用于某电荷上的总静电力等于其他点电荷单独 存在时作用于该电荷的静电力的矢量和 F 数学表达式 2 离散状态F=∑F 10 i=1 q gq 20 q 4兀F 连续分布F=dF“F=4
数学表达式 离散状态 = = N i F Fi 1 2 0 4 0 i i i i r r qq F = 连续分布 F = dF 2 0 4 0 r r qdq dF = q1 q2 F1 q 10 r 20 r F2 F 静电力的叠加原理 作用于某电荷上的总静电力等于其他点电荷单独 存在时作用于该电荷的静电力的矢量和
例:在氢原子中,电子与质子的距离为53×10,试求 静电力及万有引力,并比较这两个力的数量关系。 解:由于电子与质子之间距离约为它们自身直径的105倍, 因而可将电子、质子看成点电荷。 电子与质子之间静电力(库仑力)为吸引力 FE-/45个2=82×103(牛) 电子与质子之间的万有引力为 忽略! F4=GmM,=36×10+7N R 所以库合力与万有引力数值之比为5=23×10
所以库仑力与万有引力数值之比为 39 = 2.310 G E F F 8.2 10 (牛 ） 4 8 2 0 2 − = = R F e E 电子与质子之间静电力（库仑力）为吸引力 N R F GmM G 47 2 3 6 10− = = . 电子与质子之间的万有引力为 例：在氢原子中，电子与质子的距离为5.310-11米，试求 静电力及万有引力，并比较这两个力的数量关系。 忽略！ 解：由于电子与质子之间距离约为它们自身直径的105倍， 因而可将电子、质子看成点电荷
电场强度 电荷电场电荷 电场★叠加性 ★对外表现:a对电荷(带电体)施加作用力 b电场力对电荷(带电体)作功 ★研究方法:力法一引入场强E 能法一引入电势u 电场强度 F F E go qo试验 场源电荷 E=E(,y,z 电荷
三、电场强度 电场 ★叠加性 ★研究方法： 能法—引入电势 u E 力法—引入场强 ★对外表现：a.对电荷（带电体）施加作用力 b.电场力对电荷（带电体）作功 电场强度 q0 F E = 场源 电荷 试验 电荷 q q0 F E E(x, y,z) = 电荷 电场 电荷
讨论 1.由E、F 是否能说,E与F成正比,与40成反比? q 2一总电量为Q>0的金属球,在它附近P点产生的场强 为E将一点电荷φ0引入P点,测得q实际受力F与 4之比为F/q,是大于、小于、还是等于P点的Eo F E q P P q
1.由 是否能说， 与 成正比，与 成反比？ q0 F E = E F q0 Q + + + + + + + + + + + •q P + + + + + + + + Q E0 + + + P • E0 q F 讨论 2.一总电量为Q>0的金属球，在它附近P点产生的场强 为 。将一点电荷q>0引入P点，测得q实际受力 与 q之比为 ，是大于、小于、还是等于P点的 E0 E0 F F q
