大学物理教学课件静电场

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,幀肉静电场,electrostatic field in vacuum,第九章,静电场-相对于观察者静止的电荷产生的电场,两个物理量:电场场强、电势;,一个实验规律:库仑定律;,两个定理:高斯定理、环流定理,91电荷库仑定律,电荷,1、两种电荷:正电荷“+”、负电荷“,同号相斥、异号相吸,2、电荷守恒定律,在一个与外界没有电荷交换的系统内,正负电荷的代数,和在任何物理过程中保持不变,3、电荷量子化,实验证明:微小粒子带电量的变化不是连续的,只能是某个,元电荷e的整数倍。=1.602173310-c(库伦),电荷的量子化效应:q=ne,4电荷的相对论不变性。,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,作用力方向沿着这两个点电荷的连线。,STi : k,En=8.854187817102C2/(Nm2),真空电容率(真空介电常数),F电荷q1作用于电荷q2的力,单位矢量,由施力物体指向受力物体,o=885102C2Nm2,910Nm2C=2,讨论,1a1q2,4,库仑定律包含同性相斥,异性相吸这一结果,414,4丌Eo,4,注意:只适用两个点电荷之间,例:在氢原子中,电子与质子的距离为53101米,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,4s8.210(牛),电子与质子之间的万有引力为,忽略!,F=GmM/,=3.61047,R,所以库仑力与万有引力数值之比为,2.310,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。,数学表达式,离散状态F=F,4元2,连续分布F=dFdF=9lqe,47a,9-2电场强度,静电力的两种观点,超距作用:力的传递不需要媒介,不需要时间,电荷,电荷,近距作用:法拉第指出,电力的媒介是电场,电荷产,生电场;电场对其他电荷有力的作用。,电力”应为“电场力”。,产生1电场,作用,电荷A,电荷B,作用电场,生,当电荷静止不动时,两种观点的结果相同。但当电荷,运动或变化时,则出现差异。近代物理学证明“场”,的观点正确。,电荷电场电荷,