9[1].1静电757796620100421023706.ppt

例2 求均匀带电细棒p点的场强。点到棒的垂直距离为d。设棒长为l,带电量q,电荷线密度为λ。 解： dq y p x ? ? 0 x 电荷元 讨论：当均匀带电细棒为无限长时， dq y p x ? ? 0 x 无限长均匀带电直线的场强： 例3：均匀带电圆环半径为R，带电量为q,求：圆环轴线上一点的场强。 解：电荷元dq的场 由场对称性 * 电 磁 学 电磁学：是研究电磁现象规律的科学 电磁学的应用： 1、家用电器：电视、照明、电脑 2、收音机、遥控、雷达 3、光学 4、磁学 5、核 6、生物 7、材料学科 8、信息学科 它是各个学科研究和应用的基础 电磁相互作用 万有引力 强相互作用 弱相互作用 重要，最富有成果 四种基本相互作用 电磁相互作用和电磁场 Electromagnetic field 通过电磁场说明 场的 基本性质 基本特征 基本方法 场论 主要学习内容： 九.静电场及基本性质 十.稳恒电流的电场、磁场及基本性质 十一.电磁感应现象及Maxwell电磁场方程组 ?电磁场的统一性 物质性 相对性 ?电磁场量的相对论变换 思路：实验规律 场的性质 场与物质的相互作用 §1-1 电荷的基本性质 §1-2 库仑定律与叠加原理 §1-3 电场与电场强度 §1-4 电场强度的计算 本章主要内容： 9-1 静止电荷的电场 §1-1 电荷的基本性质 一、电荷的种类 1、电荷有两种：正电荷和负电荷。 同性电荷相排斥，异性电荷相吸引。 2、实验证实： 电子带负电荷，质子带正电荷，中子不带电荷。 电子：电子半径10-18 m---无内部结构而有有限质量和 电荷的“点” 质子：质子半径10-15 m---中心带正电， 中子：靠近中心为正电荷，边缘带负电，正负电量相 等，对外不显电性。 3、电量 定义： 带电体所带电荷的多少叫电量。 单位：库（仑） (C) 符号：Q (或q) 电量是标量：一个带电体所带总电量为其所带 正负电量的代数和。 二、电荷的量子性 n=1，2，3，…? 基本电荷量 ： 1.对电荷量子化的认识 ? 法拉第等提出电荷量子化概念。 ? 1913年，密立根用液滴法首先从实验上证明了 微小粒子带电量的变化不连续。 在自然界中，电荷总是以一个基本单元的整数倍出现 2、电荷的空间分布相对连续性 当带电体所带的电量是基本电荷的很多倍时，宏观（平均效果）认为电荷连续地分布在带电体上。而忽略了量子性所引起的微观起伏。 当一个带电体本身的线度比所研究的问题中所涉及的距离小很多时，该带电体的形状与电荷在其上的分布均可忽略，该带电体就可看作一个带电的点，叫点电荷。 3、点电荷 三、电荷守恒 电荷守恒定律： 在一个和外界没有电荷交换的系统内，正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变。 电荷守恒定律是物理学中普遍的基本定律 四、电荷的相对论不变性 实验证实： 一个电荷的电量与它的运动状态无关。 电荷是相对论不变量： 在不同的参考系内观测同一带电粒子的电量，其电量不变。 一、库仑定律 1、真空中的库仑定律： 真空中两个静止点电荷相互作用力F的大小与这两个点电荷所带电量q1和q2的乘积成正比，与它们之间的距离r的平方成反比。作用力F的方向沿它们的连线方向，同号相斥，异号相吸。 q1 q2 §1-2 库仑定律与叠加原理 F----F12=-F21 2、力的方向: 3、单位制与常数K ?国际单位制 (SI) r(m) F(N) q(C) 令 真空介电常数 K = 9 ? 109 N ? m2 C-2 讨论 1)基本实验规律 宏观 微观 适用 2)点电荷 理想模型 3)两电荷之间的相互作用不受其它带电体的影响 → 电力的叠加原理 二、电力叠加原理 两个以上的点电荷对一个点电荷的作用力等于各个点电荷单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。 = 原则上