电场强度讲座

§8-2电场电场强度一、电场1.“场〞概念的引入17世纪英国牛顿：力可以通过一无所有的空间以无穷大速率传递，归纳力的数学形式而不必探求力传递机制。法国笛卡尔：力靠充满空间的“以太〞的涡旋运动和弹性形变传递。电荷电荷英国法拉第：探索电磁力传递机制,由电极化现象和磁化现象提出“场〞的概念。18世纪：力的超距作用思想风行欧洲大陆。20世纪爱因斯坦:相对论加强了场概念的重要性，质能关系揭示出实物与场不能截然划分。场本身参与能量和动量交换。光子理论认为电磁场由光子组成，带电粒子通过交换光子相互作用。电荷电场电荷19世纪英国麦克斯韦:建立电磁场方程，定量描述场的性质和场运动规律。BA费曼图用、来分别描述静电场的上述两项性质2.静电场相对于观察者静止的带电体周围的电场

静电场的对外表现：(1)场中任何带电体受电场力作用——

动量传递(2)带电体在电场中移动时，电场对带电体做功——能量传递二、电场强度场源电荷：产生电场的点电荷、点电荷系、或带电体。试探电荷：1.电场强度定义

点电荷

电荷足够小场源电荷试探电荷

单位:N/C;V/m。

和试探电荷无关

电荷q0受电场力:

定义:单位试探电荷所受的电场力场源电荷试探电荷1.电场强度定义思考：试探电荷q0的正负怎样影响原场假设场源电荷q>0q0>0时q0<0时F/q0(实验值〕<E〔真值〕F/q0>E(F由测力器测出〕假设场源电荷q<0q0>0时F/q0>Eq0<0时F/q0<E三、电场强度的计算（1）点电荷的电场（3）连续分布电荷的电场（2）场强叠加原理和点电荷系的电场空间矢量函数研究静电场即对各种场源电荷求其分布。

1.点电荷场强公式球对称分布场点源点q+由静电场力叠加原理静电场强叠加原理：点电荷系电场中某点总场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强矢量和。即2.电场强度叠加原理(2)点电荷系的电场场点q1+q2-(2)连续带电体+例1.求电偶极子的电场电偶极子：相距很近的等量异号电荷电偶极矩〔电矩〕：+电偶极子的轴:(1)轴线延长线上A的场强..+-〔2〕轴线中垂线上一点的电场强度..+-例2.求一均匀带电直线在P点的电场。解：建立直角坐标系取线元dx带电将投影到坐标轴上xyθPdx积分变量代换代入积分表达式同理可算出xdxθPy当直线长度无限长均匀带电直线的场强：{讨论：极限情况:

例3：求一均匀带电圆环轴线上任一点x处的电场。由对称性解：所以，由对称性当dq

位置发生变化时，它所激发的电场矢量构成了一个圆锥面。.讨论：(1)环心处相当于点电荷的电场公式例4求均匀带电圆盘轴线上任一点的电场。解：由例3均匀带电圆环轴线上一点的电场p讨论：2.当xR>>1.当<<xR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(1)无限大带电平面产生与平面垂直的均匀电场(2)两平行无限大带电平面（）的电场+=两平面间两平面外侧求电场的根本方法：用点电荷〔或典型电荷〕电场公式和场强叠加原理典型带电体电场的分布：3.均匀带电圆环轴线上：2.无限长均匀带电直线：垂直于带电直线4.无限大均匀带电平面：垂直于带电面1.点电荷电场:四.电场线〔电场的图示法〕

(1)曲线上每一点切线方向为该点电场方向,(2)通过垂直于电场方向单位面积电场线数为该点电场强度的大小.规定:点电荷的电场线正点电荷+负点电荷一对等量异号点电荷的电场线+一对等量正点电荷的电场线++一对不等量异号点电荷的电场线均匀带电直导线的电场线＋q带电平行板电容器的电场线++++++++++