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大学物理第十一章：真空中的静电场一、电场强度：数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力的大小，也等于单位面积电通量的大小（即电场线密度）；方向与该点的受力方向（或者说电场线方向）一致。二、电场强度的计算：a)点电荷的电场强度：E= Fq0=14 π ε0qr3 rb)电偶极子中垂线上任意一点的电场强度：E= −ql4 π ε0r3（l表达点到电偶极子连线的距离）c)均匀带电直棒：i.有限长度：E=λ4 π ε0a (sinθ2−sinθ1)i+λ4 π ε0a (cosθ1−cosθ2) jii.无限长（θ1=0，θ2=π）：E=Ey j=λ2π ε0a jiii.半无限长：（θ1= π2 ，θ2=π 或者θ1=0，θ2=π2）E=λ4 π ε0a(−i+ j)或 E=λ4 π ε0a (i+ j)三、电通量a)电场线：电场线上任意一点的切线方向与该点的电场强度 E 的方向一致，曲线的疏密程度表达该点电场强度的大小，即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数满足：E=d Φed S⊥电场中某点的电场强度大小等于该处的电场线密度，即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数。b)静电场电场线的特点：1.电场线起于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或伸向无穷远），在无电荷的地方不会中断；2.任意两条电场线不相交，即静电场中每一点的电场强度只有一种方向；3.电场线不形成闭合回路；4.电场强处电场线密集，电场弱处电场线稀疏。c)电通量i.均匀电场 E 穿过任意平面 S 的电通量：Φe=EScosθii.非均匀电场 E 穿过曲面 S 的电通量：Φe=∫S❑E∙dS Φe=∮S❑E dS四、高斯定理a)Φe=∮S❑E∙dS= 1ε0∑❑❑qib)表述：真空中任何静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，在数值上等于该闭合曲面内包围的电荷的代数和除以ε 0; c)理解：1.高斯定理体现式左边的 E 是闭合面上dS处的电场强度，他是由闭合面内外所有电荷共同产生的，即闭合曲面外的电荷对空间各点的 E有奉献，要影响闭合面上的各面元的同量d Φe。2.通过闭合曲面的总电量只决定于闭合面内包围的电荷，闭合曲面外部的电荷对闭合面的总电通量无奉献。d)应用：1.均匀带电球面外一点的场强相称于所有电荷集中于球心的点电荷在该点的电场强度。2.均匀带电球面内部的电场强度到处为零。五、电势a)静电场环路定理：在静电场中，电场强度沿任意闭合途径的线积分等于零。b)电场中 a 点的电势：1.无穷远为电势零点：U a=W aq0=∫a∞E∙dl2.任意 b 点为电势零点：U a=∫abE∙dl六、电势能：电荷在电场中由...