简化chap7-静电场VIP专享VIP免费

第第七七章静电场章静电场图为1930年E.O.劳伦斯制成的世界上第一台回旋加速器第一节电荷与库仑定律一、电荷1.正负性2.量子性C10)6004000.02189602.1(e19enQ盖尔—曼提出夸克模型:e31e323.守恒性在一个孤立系统中总电荷量是不变的。即在任何时刻系统中的正电荷与负电荷的代数和保持不变，这称为电荷守恒定律。4.相对论不变性电荷的电量与它的运动状态无关二、库仑定律1.点电荷(一种理想模型)当带电体的大小、形状与带电体间的距离相比可以忽略时,就可把带电体视为一个带电的几何点。2.库仑定律处在静止状态的两个点电荷，在真空（空气）中的相互作用力的大小，与每个点电荷的电量成正比，与两个点电荷间距离的平方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线。1q2qr021r22121rqqkF02122121rrqqkF电荷q1对q2的作用力F2121F电荷q2对q1的作用力F1201222112rrqqkF1q2qr012r12F041k真空中的电容率（介电常数）0F/m1082187854.81200221041rrqqF讨论：(1)库仑定律适用于真空中的点电荷；(2)库仑力满足牛顿第三定律；万电FF(3)一般267例1例2万电FF结论：(1)一般(2)原子尺度内电力是很强的三.电场力的叠加21ffF1r2r1q3q2q1f2fq3受的力：nFFFF......21020041iiiiiirrqqF对n个点电荷：对电荷连续分布的带电体02004ddrrqqFQrrqqF02004dQrqd0qFd已知两杆电荷线密度为，长度为L，相距L解qdxxxqddxqddqd20)(4dddxxxxFLLLxxxxF320202)(4dd例两带电直杆间的电场力。求34ln402L3L2LxOx第二节电场强度一.静电场后来:法拉第提出场的概念早期：电磁理论是超距作用理论电场的特点(1)对位于其中的带电体有力的作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功二.电场强度检验电荷带电量足够小点电荷场源电荷产生电场的电荷=……=1F2F2q1qE在电场中任一位置处：=电场中某点的电场强度的大小等于单位电荷在该点受力的大小，其方向为正电荷在该点受力的方向。三.电场强度的计算点电荷的电场020041rrqqF020041rrqqFEkkkkkrrqEqFE020041kkk定义：点电荷系的电场点电荷系在某点P产生的电场强度等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。这称为电场强度叠加原理。0qFE连续分布带电体020d41drrqE0204drrqEqd:线密度:面密度:体密度qdrEdP）线分布（ld（面分布）Sd（体分布）Vd上节课到此求电偶极子在延长线上和中垂线上一点产生的电场强度。qql解：EEilxqE20)2(4例3OxPilxqE20)2(4EEEilxxlq2220)4(42lqp2220)4(42lxpx令：电偶极矩qqlPrEEE)4(4220lrqEE中垂线上cos2EE304rpEx当r>>l时延长线上查积分表rxθcos积分变量就是l，其他暂时当着常量aPxyO它在空间一点P产生的电场强度（P点到杆的垂直距离为a)解dqxqdd20d41drxErsinddEEycosddEEx由图上的几何关系21θaθaxcot)2tan(θθaxdcscd222222cscaxarEdxEdyEd例长为L的均匀带电直杆，电荷线密度为求dsin4d0aEydcos4d0aEx-tan(90o-θ)yyEEdxxEEd(1)a>>L杆可以看成点电荷0xE204aLλEy)sin(sin4120θθa210dcos4θθθθa)cos(cos4210θθa210dsin4θθθθa讨论(2)无限长直导线01θ2θaελEy020xEaPxyOdqr21EdxEdyEdaLLaL222cos221aLLaL222)cos(cos2212一.电通量1、电场线（电力线）电场线的特点:(2)反映电场强度的分布电场线上每一点的切线方向反映该点的场强方向,电场线的疏密反映场强大小。SNEdd(3)静电场线是非闭合曲线(4)电场线不相交(1)由正电荷指向负电荷或无穷远处第...