大学物理电场强度2

1、电磁学静电场稳恒电流与电场稳恒磁场电磁场1静电场作者 张殿凤1 电荷 库仑定律2 电场强度3 高斯定理4 静电场的保守性5 电势梯度6 静电场中的导体7 电介质中的静电场8 电荷在外电场中的静电势能9 电荷系的静电能10 电场的能量21 电荷 库仑定律一、电荷3、物体带电的实质4、电荷守恒定律5、电荷的量子化2、电荷的种类1、物体带电3大小r 1、点电荷： 2、库仑定律:二、库仑定律:相对于惯性系观察，自由空间（或真空）中两个静止的点电荷之间的作用力（斥力或吸力，同称库仑力）与这两个电荷所带电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。4矢量式：式中 表示

2、所受的力，此力是由 施加的。规定：矢径 的方向由 指向电量的单位和比例系数k的确定：国际单位制：电流是基本量，电量是导出量5令有理化真空介电常量 真空电容率库仑定律62 电场强度一、 电场: “超距”作用、“以太”学说 “场” 人们在长期的实践中，认识到“电磁场” 是物质的一种形态，具有能量、动量、 质量 。二、电场强度： 试验电荷的引入有两个条件：电量小、空间小电场强度的定义式：单位或7三、场强迭加原理： 如果试验电荷处在若干个点电荷所产生的电场时四、电场强度的计算1、点电荷的电场中的场强8真空中有一个点电荷 ，试验电荷 。为正： 的方向与 的方向一致为负： 的方向与 的方向相反92、点电荷

3、系电场中的电场：电偶极子：两个大小相等的正负电荷，相距为电偶极子的轴线：连结两电荷的直线轴线的正方向：从负电荷指向正电荷电矩：中垂线一点的电场Epor10113、电荷连续分布的带电体1）、带电体为线分布：例：真空中有一均匀带电直线，长为L，总电量为Q， 线外一点p离开直线的垂直距离为a，p点和直线两 端的连线与直线之间的夹角分别为 和 ，求p 点的场强。0 xyarp120 xyarp解：线密度130 xyarp1415直线无限长 16例：均匀带电圆环，半径为R，带电量为q,求圆环轴线 上任一点的电场度。0Rxrp解：17方向沿着X轴当 时远离环心处的电场也相当于一个点电荷q所产生的电场。18

4、例：求均匀带电平面外部空间的电场强度，面电荷 密度是 。xRordrpdE解：平面视为许多 同心圆环组成2)、带电体为面分布：19当 时，当 时203 高斯定理一、电力线：画电力线的依据，电力线的性质二、电通量：ss1、2、21s3、4、对于闭合曲面 穿出为正，穿入为负三、高斯定理：221、电点荷的场， 闭合球面。qq2、任意闭合曲面233、闭合曲面不包围电荷4、闭合曲面包围电荷系24例：求均匀带电球面的电场分布。球面半经为R, 带电量为q。oRrRosp解：球外球内E四、高斯定理的应用：解决电荷高度对称分布问题25o例：求均匀带电球体电场分布。球半径为R，带电量为 。解：球外， 方向球内，0rRE26例：半径为R的“无限长”均匀带正电的圆柱面， 电荷面密度为 ， 计算柱内外场强。解：rR高斯面内电荷27例：求无限大均匀带电平面的电场分