研究电磁现象的有关规律及其应用的科学

1、真空中的静电场下C1060217733. 119e摩擦起电摩擦起电摩擦起电的本质：摩擦起电的本质：电子从电子从一个物体转移到另一个物一个物体转移到另一个物体体ABABABBA 213212121rrqqkF1r2r21r21F12F1q2qyzxOorrqqkF212212121rrro1221rr2112FF1231221rrqqk3.实验测得实验测得 229/CmN109875. 8k229/CmN100 . 94.k常用常数常用常数 0 表示：表示：041k其中其中 0=8.8510-12 C2/Nm2-真空介电常量真空介电常量 220.41reFe2112199)103 . 5()10

2、6 . 1 (100 . 9N8101 . 82rmmGFpeg211273111)103 . 5 (107 . 1101 . 9107 . 6gFegFF -可不考虑可不考虑 FgN47107 . 3kg101 . 931emkg107 . 127pmnijjijiFF1nijjoijijjirrqq12041 1 1 力力：放入电场中的任何带电体都要受放入电场中的任何带电体都要受到电场所作用的力到电场所作用的力-电场力电场力2 2 功功：带电体在电场中移动时带电体在电场中移动时，电场力电场力对它作功对它作功3 3 感应和极化感应和极化：电场中的导体或介质将电场中的导体或介质将分别产生静电感

3、应现象或极化现象分别产生静电感应现象或极化现象二二.电场强度电场强度1 试探电荷：试探电荷：满足满足2 线度充分小：线度充分小：试探电荷可视为点电荷试探电荷可视为点电荷, 以便能够确定场中每一点的性质以便能够确定场中每一点的性质3 带电量充分小带电量充分小：可忽略其对原有电场可忽略其对原有电场分布的影响分布的影响0qPD0qC0qA0qB0q02qPF203qPF30qFEnFFFF21niiF10qFE00201qFqFqFnnEEEE21niiE1Prq020041rrqqF0qFE02041rrq EEErEr020012110141,41nnnnrrqErrqEnEEEE21niiii

4、rrq10204 lqqEErlqqOAx20) 2/(41lrqE20) 2/(41lrqEEEEA220) 2/(1) 2/(14lrlrq2240)2/1 ()2/1 (42rlrlrqrl30241rqlEA30241rpe30241rpEeAqqOrByEEBE) 4/(41220lrqEEcoscosEEEB在在 y 方向上，方向上， 和和 的分量相互抵消的分量相互抵消EEcos2 E22)2/(2/coslrl2/3220) 2/(41lrqlEB3041rqlEB3041rpEeB3041rpeQdqPr02041rrdqEdEdE02041rrdq kdEjdEidEEzyx

5、体分布dvdq线分布dl面分布dsEdxyOLPdyxyordydqdyLq02041rrdqEdjdEidEEyxjdEidEsincosjrdyirdysin41cos412020cosxr tgxydxdy2cos0000sin41cos4100jdxidxEix00sin2412220)(2/sinxLLixxLEL2220)(4ixE02ixLE204ixq204ixxLEL2220)(4xxPdlxEdEdROEdrdlRqdq202041rrdqEdxEdEidEcosidlrRql20cos241xEdEdxxPROEdrrxcos222RxrRdll2iRxqxE2/ 322

6、0)(41ixqE20410E0)(412/ 3220RxqxdxddxdERx22ROxPxrdrEdrdrdq2irxxdqEd2/ 3220)(41irxrdrx2/3220)(241EdERoirxrdrx2/ 3220)(42ixRx)1 (2220iE02ixRxE)1 (2220222222/ 122)(83)(211)1 (xRxRxR22211xRixRE2024ixq204ixRxE)1 (2220真空中的静电场下AEBEABEdSdNESEESEESEScosESSSnSEndSEdSdESdESEEdSESdESSdEndSnnSdSESdE内Siq01Sq 简证简证

7、SESdESdSESEdS220441rrq0q SqS SSESdE0qqS0ESiEiSdES1q3qiqnq2qSESdEEnEE21SdEEESn21内Siq0100iqVEdV010iqE一般步骤:SEsdESEdsSdsE24 rERQ外ErE24Rr0Qr2041rQE外rrQE3041外内ErE24dV0130341r03324QRrEr内304RQrE内RrrEr0RrRQE304内3)34(RQEESEsdE12SE01S02E2S1S3SEE231SSSs dEs dEs dEhrP2S1S3SSEsdE321SSSs dEs dEs dE3SsdE3SdsErhE202

8、hrhErE02rrE202例例8一无限大一无限大,厚为厚为b,体电荷密度为体电荷密度为P的的均匀带电板均匀带电板,求板内求板内.板外电场的分布板外电场的分布.解解:a:板内板内.因中间面上电场为零因中间面上电场为零 选立方体为高斯面选立方体为高斯面,上上.下下.前前 后四个面上电通量为零后四个面上电通量为零.=q/0= S 2X/0 E= x/0(xb/2)SESdEE2SXSbb:板外板外。可看成无数多个无限大带电可看成无数多个无限大带电平板产生的场强的叠加。平板产生的场强的叠加。一个无限大平板产生的场强：一个无限大平板产生的场强： dE=/20=dx/ 20(dq= sdx= s = d

9、x）E=0b dx/ 20 = b/2 0 crEabqarbrl dFdAl dEq0dlEqcos0Edrq0l ddrl d baoabEdrqAbarrdrrqq20041)11(400barrqqbaabl dEqA0banl dEEEq)(210)11(400ibiaiirrqq0l dELbaabl dEqA0aaAW)(abWW al dEq00qWUaaal dEbabal dEl dEUUbal dEbaabl dEqA0)(0baUUqaal dEUrdrrq2041aEdrrq041arqaal dEUanl dEEE)(21anaal dEl dEl dE21nUUU

10、21niiirq104niiaUU1QdUUardq041dqar2ar 1q2q3q4qOaaaa 2ar rqUii410041rq4410aq02)(00UUqA)0(00Uqaqq002xaxrROdldqdlRq2rdqdU0422028xRRqdldUURxRRqdl20220282204xRqUxOxPxrRO2/ 3220)(41xRqxExl dEUxEdx2204xRqRqU004xqU04xdxxRqx232204Rq04130rrqERr Rr ral dEUrEdrRr Rr ral dEURRrl dEl dERRrdrrqdl2040Rq04ral dEUrdrr

11、q204rq04RqUr0RbarE02babal dEUU)ln(ln20abrr barrdrr02barrEdraarUln20)(0baabUUqA0l dEqdA0因因 均不为零均不为零l dEq,0l dEEl dP0l dEP0n12UdUU Ql dl dEdAPQdlEldUdlEcos)(dUUU0nndEdAPRdUEdndldUElP0n12UdUU Ql dndRdndUElEE00nE0ndndUExUEx)(kzUjyUixUEyUEyzUEzgradUROxPx rrdrrdrdq22204xrdqdU2202xrrdrdUURxrrdr022022220 xxRixRxE)1 (2220 xUEx)1 (2220 xRxxyO1r2r),(yxPrlUUUp102044rqrq12