第八章静电场临时

第八章静电场临时第一页，共二十二页，编辑于2023年，星期四

一.电荷守恒定律§8-1电荷库仑定律二.库仑定律(CoulombLaw) 1.表述rq1q2++国际单位制中真空介电常数真空电容率两种电荷量子化基本电荷点电荷

1.60×10-19C理想模型第二页，共二十二页，编辑于2023年，星期四2)约定：不特别说明，电荷为正(以后均如此)。2.说明1)基本实验规律

宏观～微观*大多数力在本质上是电力。*电学基础平方反比？库仑定律例8-3在图中,三个点电荷所带的电荷量分别为q1=-86C,q2=50C,q3=65C。各电荷间的距离如图所示。求作用在q3上合力的大小和方向。三.电场力叠加原理q2q1q3F31F32F30.4m0.52m0.3mijxy第三页，共二十二页，编辑于2023年，星期四合力的大小为合力与x轴的夹角为库仑定律（书11页例题）q2q1q3F31F32F30.4m0.52m0.3mijxy答:所求力的大小281.8N，与x轴夹角64.8°。第四页，共二十二页，编辑于2023年，星期四一.电场§8-2电场电场强度2)静电场：力的性质；相对于参考系或观察者静止的电荷在周围空间所产生的电场,也称库仑场。能量的性质。3)电场性质：给电荷以作用力的物理场。场是一种物质。1)电场：二.电场强度电场强度：描述场中各点电场强弱的物理量。实验表明：确定场点，比值与试验电荷无关。定义电场强度第五页，共二十二页，编辑于2023年，星期四关于电场强度的理解:(1)电场强度是从电场对电荷有作用力的角度研究电场;(2)电场强度是电场中点的矢量函数.三.电场强度的计算1.点电荷的场强公式——根据库仑定律和场强的定义由库仑定律由场强定义由两式得第六页，共二十二页，编辑于2023年，星期四1)点电荷电场球对称；讨论2)从源电荷指向场点3)正电荷受力方向是场强方向。若Q为负，。若源电荷Q为正，则点电荷电场强度是单位矢量。﹢-第七页，共二十二页，编辑于2023年，星期四-q3+q2p+q12.点电荷系场强计算，场强叠加原理书17页例题8-4-q3+q2p+q1——电场强度叠加原理第八页，共二十二页，编辑于2023年，星期四一对等量异号电荷相距，从电荷连线的中点向场点P画一位矢，若,则这一对等量异号电荷称为电偶极子。并记为例8-5.电偶极子垂直平分线上的电场-q+q-+Pr垂直平分线上(r>>l)r>>l电偶极子解：x由对称性知，E沿x轴反方向第九页，共二十二页，编辑于2023年，星期四矢量积分分量求解3.连续带电体场强计算p根据电场强度叠加原理引入概念电荷密度

线电荷密度面电荷密度

体电荷密度点电荷方向:—依据点电荷结果均匀带电体点电荷大小:第十页，共二十二页，编辑于2023年，星期四电场强度叠加原理无限长直带电线dqp例：分析无限长均匀带电体，线密度，电场分布。解：建立如图示坐标系，于对称位置任取两电荷微元分析知：电场垂直于带电体，大小与线密度，及场点到带电体的距离有关。dq第十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期四解：任取两对称电荷元由对称性分析知：圆环轴线上的场强沿x正向，即例8-7.均匀带电环,电量q，半径R，求轴线上电场。pxyz答：所求电场数值为Ex，场强沿x正向。第十二页，共二十二页，编辑于2023年，星期四轴线上，远处，与点电荷结果数值上相同。讨论：电场强度叠加原理解题步骤：1.画示意图；2.建立坐标系，；3.选电荷元，写，分析对称性；4.投影；5.统一变量，定上下限，积分；6.结果：大小，方向。第十三页，共二十二页，编辑于2023年，星期四切线方向：电场方向。电场线密、疏：对应电场强度量值的大、小。一.电场线：对电场的形象描述，不是真的存在。§8-3高斯定理ABC1.电场线举例+2q-q两正点电荷正点电荷点电荷组第十四页，共二十二页，编辑于2023年，星期四电场线高斯定理2.电场线的性质

书28页1)电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于负电荷，不会在没有电荷处中断；2)电场线不会形成闭合曲线；3)两条电场线不会相交。场的唯一性二.电通量1.电通量定义:

垂直通过任一面积元的电场线条数，称作通过该面积元的电场强度通量，称电通量，也称E通量。：用Φ表示。2.Φ的单位：“条数”或“根数”电通量与E如何对应？第十五页，共二十二页，编辑于2023年，星期四电通量高斯定理3.用电通量Φ描述均匀电场ES比较单位例电通量表示式时，E与Φ、S的关系：S由图可知E是面积S处的电场！第十六页，共二十二页，编辑于2023年，星期四高斯定理电通量规定法线方向：由闭合面内指向面外为正方向6.闭合曲面的电通量三.电通量举例:5.任意曲面电通量E是积分面积S处的电场！第十七页，共二十二页，编辑于2023年，星期四+q+qR闭合曲面的电通量Φ，与点电荷q

在面内的位置

与闭合曲面的形状选球面为闭合面S，球心在q处。只要是闭合曲面包住了q……如果闭合曲面包住了-q？S如果闭合曲面没有包住任何电荷？E？仅仅与电荷量有关。无关，无关，ES=0？电通量举例例1.点电荷的电场的电通量：第十八页，共二十二页，编辑于2023年，星期四q1q2q3点电荷若在S外,则“穿出”=“穿入”,

=0如图，三个点电荷被围于闭合面s内，电通量举例高斯定理+qS通过s的电通量:由场强叠加原理:举例:例2.点电荷系电通量第十九页，共二十二页，编辑于2023年，星期四1如图所示，一个带电量为q的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd的电场强度的通量等于：

(A)(B)(C)。(D)电通量练习第二十页，共二十二页，编辑于2023年，星期四（1）通过S面的电场强度通量为零，（2）S面上各点的场强为零。（3）通过S面的电场强度通量为q/ε0，（4）S面上场强的大小为E=q/(4πε0r²)练习：A和B两个均匀带电球体，A带电量+q，B带电量-q，电通量练习作一与A同心的球面S，则：××√×第二十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期四会求！！！