静止电荷的电场 7-2

1、一、电场7-2 静电场 电场强度 历史上，对电荷与电荷的相互作用有两种观点：超距作用：近距作用：电荷1电荷2电场电荷1电荷21、电场的概念 电荷之间的相互作用是通过电场传递的，或者说 电荷周围存在有电场，电场对任何带电体（不论 运动或静止）都施以电场力。 电场的概念是由法拉第（Faraday，1791-1867）于十九世纪初引入的。电场是种物质，具有能量、质量和动量。法拉第法拉第是十九世纪电磁领域中最伟大的实验物理家。法拉第的主要贡献： 发现了电磁感应现象； 引入了“力线”和“场”的概念。1824年，被选为皇家学会会员；1825年，法拉第任皇家研究院院长。Einstein：“我们有两种存在：实

2、物和场。”“在物理学中出现了一个新的概念，这是自牛顿时代以来最重要的发现：场。用来描述物理现象的最重要的不是带电体，也不是粒子，而是在带电体之间或粒子之间的空间的场，这需要用很大的科学想象力才能理解。”开尔文勋爵对法拉第的力线评价说：在法拉第的许多贡献中，最伟大的就是力线的概念了。我想，借助于它，就可以把电场和磁场的许多性质，以最简单而极富启发性地表示出来。爱因斯坦认为：场的概念的价值要比电磁感应的发现高得多 想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。带电体试验电荷（带正电的点电荷）FEFq0空间某点 的电场强度PEq0（ 受的电场力）

3、q02、电场强度 （描写电场分布的物理量）电场中某点的电场强度为单位正电荷在该点所受的电场力。试验电荷q0点电荷(尺寸小)q0足够小，对待测电场影响极小，q0=esICNh1mVh1E的 单位为或q0FEFq00qqr20e4p1q01qr20e4p1点电荷 的场强qq 的方向由源点指向场点真空中的点电荷所激发的电场是非均匀电场，具有球对称性。任意半径的球面上每一点的数值都相等，若q为正电荷,各点的均沿 方向，若q为负电荷，则各点的均沿 方向。例7-3，试求电偶极子在均匀外电场中所受的作用，并分析电偶极子在均匀外电场中的运动。电偶极子：一对相距为l 带电量相同，电性相反的点电荷系。例7-3，试

4、求电偶极子在均匀外电场中所受的作用，并分析电偶极子在均匀外电场中的运动。解：如图所示，在均匀外电场中，电偶极子的正负电荷所受的电场力大小为：由于大小相等、方向相反，电偶极子所受合力为零。：由负电荷指向正电荷电偶极子的电偶极矩：矢量式为合力矩总是使电矩转向外电场方向，以达到平衡状态。合力矩大小为：可见，若在非均匀外电场中，偶极子如何运动？场点源点（1)点电荷的电场q+3、电场强度的计算从源点指向场点的单位矢量。Q0，E与er同向；Qx无限大均匀带电平面的场强为匀强电场场强垂直于板面，正负由电荷的符号决定。2. 当Rx在远离带电圆面处的电场相当于一个点电荷的电场。思考：两块无限大均匀带电平面，已知电荷面密度为，计算场强分布。两板之间：两板之外： E=0分析：由场强叠加原理课堂练习1、求均匀带电细杆延长线上一点的场强。已知q, L, a2、求均匀带电半圆环圆心处的 ，已知 R、电荷元dq产生的场根据对称性取电荷元dq则由对称性方向：沿Y轴负向3、求均匀带电一细圆弧圆心处的场强，已知, , R一些典型结果：1、点电荷的场强2、均匀带电无限长直导线的场