《普通物理学课件：第十讲 电磁学（I）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《普通物理学课件：第十讲 电磁学（I）（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、静电场第三篇 电磁学恒定磁场电磁感应电磁波第九章 静 电 场相对于观察者静止的电荷所激发的电场称为相对于观察者静止的电荷所激发的电场称为静电场静电场。与物体间的引力相互作用一样，电荷之间的相互作用与物体间的引力相互作用一样，电荷之间的相互作用也不是也不是“超距作用超距作用”，而是通过电场来实现的。，而是通过电场来实现的。电学起源于古希腊哲学家塞利斯（电学起源于古希腊哲学家塞利斯（Thales 公元前公元前600年）所知道的一种现象：一块琥珀经摩擦后会吸引草年）所知道的一种现象：一块琥珀经摩擦后会吸引草屑。但电学理论建立在屑。但电学理论建立在“场场”的基础上则是在的基础上则是在18世纪世纪以后才
2、开始的。以后才开始的。主要内容：主要内容：(1) 库仑定律；库仑定律；(2) 电场力和电场强度；电场力和电场强度；(3) 电场力的功和电势；电场力的功和电势；(4) 高斯定理；高斯定理；(5) 电场强度和电势的计算；电场强度和电势的计算；(6) 静电场中的电介质。静电场中的电介质。9-1 电荷电荷 库仑定律库仑定律1. 1. 电荷电荷电荷电荷摩擦起电和雷电：对电的最早认识摩擦起电和雷电：对电的最早认识两种电荷：正电荷和负电荷两种电荷：正电荷和负电荷电性力：同号相斥、异号相吸电性力：同号相斥、异号相吸电荷量：物体带电的多少电荷量：物体带电的多少2.2. 电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守
3、恒定律对于一个系统，如果没有净电荷出入其对于一个系统，如果没有净电荷出入其边界，则系统正负电荷的代数和保持不边界，则系统正负电荷的代数和保持不变。变。如：如：电荷守恒定律电荷守恒定律起电机起电机电荷守恒定律是自然界中电荷守恒定律是自然界中普遍成立的定律之一。普遍成立的定律之一。电荷守恒定律、电荷的相对论不变性：电荷守恒定律、电荷的相对论不变性：又又如如：一一个个电电子子(-e)和和一一个个正正电电子子(+e)靠靠近近时时，两两个个电电子子完完全全消消失失（正正、负负电电子子湮湮灭灭），产产生生两两条条沿沿相相反反方方向向的的 射射线线。湮湮灭灭前前后后电电子的静质量不守恒，但净电荷守恒。子的静
4、质量不守恒，但净电荷守恒。电荷的相对论不变性电荷的相对论不变性：一个带电体所带的电量不因带电：一个带电体所带的电量不因带电体的运动而改变。体的运动而改变。3. 电荷的量子化：电荷的量子化：1913年密立根年密立根 ( Millikan, 18681953 ) 通过油滴实验证实：任何带电体所带的通过油滴实验证实：任何带电体所带的电量都是某个基本电量的整数倍。即：电量都是某个基本电量的整数倍。即：而而基本电量基本电量的大小等于一个电子或一个质子所带电量的的大小等于一个电子或一个质子所带电量的绝对值：绝对值：因基本电量很小因基本电量很小( 1C = 6.2421018e )，所以宏观带电体电，所以宏
5、观带电体电量的变化可认为是连续的。量的变化可认为是连续的。密立根密立根点电荷点电荷可以简化为点电荷的条件可以简化为点电荷的条件: :Q1rddr2. 当当xR无限大均匀带电平面的场强，匀强电场无限大均匀带电平面的场强，匀强电场可视为点电荷的电场可视为点电荷的电场电场强度的计算电场强度的计算 电场线（电场线（E）线：在电场中画一组曲线，曲线上每）线：在电场中画一组曲线，曲线上每一点的切线方向与该点的电场方向一致，这一组曲线一点的切线方向与该点的电场方向一致，这一组曲线称为电场线。称为电场线。 为了定量地描写电场，对电场线的画法作如下的为了定量地描写电场，对电场线的画法作如下的规定：在电场中任一点处，通过垂直于电场强度规定：在电场中任一点处，通过垂直于电场强度E单位单位面积的电场线数等于该点的电场强度的数值。面积的电场线数等于该点的电场强度的数值。 4. 4. 4. 4. 电场线电场线电场线电场线dS电场线电场线点电荷的电场线点电荷的电场线正电荷正电荷负电荷负电荷+电场线电场线一对等量异号电荷的电场线一对等量异号电荷的电场线+电场线电场线一对等量正点电荷的电场线一对等量正点电荷的电场线+电场线电场线一对异号不等量点电荷的电场线一对异号不等量点电荷的电场线2q+q电场线电场线带电平行板电容器的电场带电平行板电容器的电场+电场线电场线
