真空中的静电场基 本 要 求一、理解电场强度和电势这两个基本概念和它们之间的联系。二、掌握反映静电场性质的两个基本定理——高斯定理和环流定理的重要意义及其应用。三、掌握从已知的电荷分布求场强和电势分布的方法。内 容 提 要一、真空中的库仑定律库仑定律的适用条件:1. 点电荷;2. 电荷静止(或低速)。二、电场和电场强度电场 电荷能够产生电场。电场是一种客观存在的物质形态。电场对外表现的性质:1. 对处于电场中的其他带电体有作用力;2. 在电场中移动其他带电体时,电场力要对它做功,这也表明电场具有能量。电场强度的定义式点电荷场强公式场强叠加原理 电场中某点的场强等于每个电荷单独在该点产生的场强的叠加(矢量和)。几种常见带电体的场强1、电荷线密度为 λ 的无限长均匀带电直线外一点的场强 2、电荷面密度为 σ 的无限大均匀带电平面外一点的场强方向垂直于带电平面。3、带电 Q、半径为 R 的均匀带电导体球面或导体球的场强分布rR 时,4、带电 Q、体密度为 ρ 的均匀带电球体场强分布rR 时,三、电通量 高斯定理电场线(电力线)画法 1. 电场线上某点的切线方向和该点场强方向一致;2. 通过垂直于的单位面积的电场线的条数等于该点的大小。电场线的性质 1. 两条电场线不能相交;2. 电场线起自正电荷(或无穷远处),止于负电荷(或无穷远处),电场线有头有尾,不是闭合曲线。电场强度通量 电场强度通量也可形象地说成是通过该面积 S 的电场线的条数。高斯定理 真空中静电场内,通过任意闭合曲面的电场强度通量等于该曲面所包围的电量的代数和的 1/ 0倍。高斯定理是描写静电场基本性质的基本定理,它反映了电场与形成电场的场源(电荷)之间的关系,说明静电场是有源场。四、静电场的保守性 环路定理静电力做功的特点 电场力做的功只取决于被移动电荷的起点和终点的位置,与移动的路径无关。静电场的环路定理 上式说明静电场力所做的功与路径无关,也说明静电场是保守力场。环路定理是静电场的另一重要定理,可用环路定理检验一个电场是不是静电场。环路定理要求电场线不能闭合,说明静电场是无旋场。五、电势能、电势和电势差保守力做功和势能增量的关系 Aab = ( Wb Wa) q0在电场中 a、b 两点电势能之差等于把 q0自 a 点移至 b 点过程中电场力所做的功。电势能 选标准点(势能零点),且取 W 标=0,q0在电场中某点 a...