第三篇电磁学部分 变化的电场以光速在空间传播电场具有动量 4)静电场的概念( Electrostatic Field): 相对于观察者静止的电荷所激发的电场叫静电场 (1)静电场仅是电磁场的一种特殊形态 (2)电磁场与实物物质一样具有质量、动量、能量等 (3)电磁场一经产生就能单独存在,即使产生它的电荷已消失。 (4)电磁场可同时在空间叠加。 (5)场和实物虽然都是物质,但又有区别。是物质存在的两种不同形式 本章将从力和功两个方面来研究静电场的性质,并分别引出描述电场性质的两个物理量——电场强度 与电势。下面我们讨论电场强度 2.电场强度( Electric Field Strength) 在电荷周围存在着静电场,处于静电场中的电荷受电场力的作用,这是电场的一个重要的性质。为了 描述电场的这个性质,引入了电场强度的概念,即单位正电荷在电场中所受的电场力。 1)试验电荷 条件 (1)线度足够小,小到可以看成点电荷 (2)电量足够小,小到把它放入电场中后,不改变原来电场的分布。 2)电场强度 在静止的电荷q周围的静电场中,放入试验电荷qo,讨论试验电荷qo的受力情况。根据库仑定律有 48 F与r有关,而且还与q有关 (1)定义 利用库仑定律可以证明,对于电场中的任意一点来说,比值F是一个大小和方向都与实验电荷无关 的量,它可以反映电场本身的性质,可以定义该量为电场强度: F 可见,电场中某点的电场强度在数值上等于位于该点的单位正试验电荷所受的电场力。 (2)方向: 电场强度的方向与该处正电荷受力的方向一致(当q为正值时,E与F同向) 若E的方向处处一致,大小处处相等,则叫匀强电场,或均匀电场 (3)单位:牛顿/库仑(NC)或伏米(Vm),可以证明两单位一致 3)注意: (1)当空间存在许多电荷时,定义式仍成立。只不过作用力应理解为试验电荷所受的合力 (2)电场强度是电场的固有属性,与试验电荷的存在与否无关,并不因无试验电荷而不存在,只是由试 验电荷反映 E 4)电场力 电荷q在电场E中的电场力为F=qE F=gE 当q>0时,电场力方向与电场强度方向相同; F=gE 当q<0时,电场力方向与电场强度方向相反(如图72) 图7-2