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1、1,电 磁 学,法拉第的电磁感应定律： 电磁一体,麦克斯韦电磁场统一理论（19世纪中叶）,赫兹在实验中证实电磁波的存在，光是电磁波.,技术上的重要意义：发电机、电动机、无线电技术等.,2,本章的主要内容：,1. 两条基本实验定律：库仑定律，静电场叠加原理。,3. 两条基本定理：静电场高斯定理，环路定理。 揭示静电场基本性质(有源场、保守场)。,2. 两个基本物理量：电场强度 ，电势 。,电磁运动是物质的又一种基本运动形式电磁相互作用是自然界已知的四种基本相互作用之一。,运动电荷将同时激发电场和磁场，电场和磁场是相互关联的。,静电场：静止电荷产生的电场。由于电荷相对于惯性参考系静止时，电荷在此惯
2、性参考系中就只激发电场，而无磁场。,3,按照原子理论，在每个原子里，电子环绕由中子和质子组成的原子核而运动称为电子云,物质结构理论：,在正常情况下，每个原子中的电子数与质子数相等，故物体呈电中性。,原子中的中子不带电，质子带正电，电子带负电，质子与电子所具有的电荷量(简称电荷)的绝对值是相等的。,当物体经受摩擦等作用而造成物体的电子过多或不足时，我们说物体带了电。若是电子过多，物体就带了负电；若是电子不足，则物体带了正电。,原子核的线度,4,一 电荷,1 电荷有正负之分,2 电荷量子化； 电子电荷,5,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q1和q2的乘积成正比，与它们
3、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.这就是库仑定律.,二 库仑定律,6,：真空中的介电常数,静电力的叠加原理：当空间同时存在几个点电荷时，它们共同作用于某一点电荷的静电力等于其他各点电荷单独存在时作用在该点电荷上的静电力的矢量和.,：施力电荷指向受力电荷的矢径方向的单位矢量,7,1.静电场,实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力，但其相互作用是怎样实现的？,场是一种特殊形态的物质.,三 电场强度,8,2.电场强度,单位,电场中某点处的电场强度 等于位于该点处的单位试验电荷所受的力，其方向为正电荷受力方向.,电荷 在电场中受力,（试
4、验电荷为点电荷、且电量很小,故对原电场几乎无影响）,9,四 场强叠加原理,受到的总静电力,电场中任一场点处的总场强等于各个点电荷单独存在时在该点各自产生的场强的矢量和.这就是场强叠加原理.,10,1.点电荷的电场,五 场强的计算,11,2.点电荷系的电场,Ei为qi单独存在时在P点产生的电场的场强,根据场强叠加原理，P点总场强,12,电偶极矩（电矩）,例8.1 电偶极子的电场强度,电偶极子的轴,（1）电偶极子轴线延长线上一点的电场强度,13,14,（2）电偶极子轴线的中垂线上B点的电场强度,EB沿x轴负方向，与电矩p方向相反,15,3.电荷连续分布的带电体的电场,电荷体密度,电荷面密度,电荷线密度,16,解,例8.3 正电荷 均匀分布在半径为 的圆环上.计算在环的轴线上任一点 的电场强度.,17,18,解 由例8.3,19,20,（点电荷电场强度）,21,六 带电体在外电场中所受的作用,带电体在匀强场中：,解如图所示，电矩p的方向与E的方向之间夹角为，则正、负点电荷受力分别为,例8.4计算电偶极子 在均匀外电场E中所受的合力和合力矩.,22,合力,所以电偶极子在电场作用下总要使电矩p转到E的方向上，达到稳定平衡状态.,力偶矩的大小为,考虑到力矩M的方向，上式写成矢量式为,
