大學(xué)物理教學(xué)課件靜電場(chǎng)

幀肉靜電場(chǎng)electrostaticfieldinvacuum第九章靜電場(chǎng)-相對(duì)于觀察者靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)兩個(gè)物理量:電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì);一個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律:庫侖定律;兩個(gè)定理:高斯定理、環(huán)流定理91電荷庫侖定律電荷1、兩種電荷:正電荷“+”、負(fù)電荷“同號(hào)相斥、異號(hào)相吸2、電荷守恒定律在一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi),正負(fù)電荷的代數(shù)和在任何物理過程中保持不變3、電荷量子化實(shí)驗(yàn)證明:微小粒子帶電量的變化不是連續(xù)的,只能是某個(gè)元電荷e的整數(shù)倍。=1.602173×310-c(庫倫)電荷的量子化效應(yīng):q=ne4電荷的相對(duì)論不變性。庫侖定律真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的作用力(靜電力),與它們所帶電量的乘積成正比,與它們之間的距離的平方成反比,作用力方向沿著這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線。STi:kEn=8.854187817…×102C2/(N·m2)真空電容率(真空介電常數(shù))F—電荷q1作用于電荷q2的力單位矢量,由施力物體指向受力物體o=885×102C2Nm29×10°Nm2C=2討論1a1q24庫侖定律包含同性相斥,異性相吸這一結(jié)果4144丌Eo4注意:只適用兩個(gè)點(diǎn)電荷之間例:在氫原子中,電子與質(zhì)子的距離為53×101米,試求靜電力及萬有引力,并比較這兩個(gè)力的數(shù)量關(guān)系。解:由于電子與質(zhì)子之間距離約為它們自身直徑的105倍,因而可將電子、質(zhì)子看成點(diǎn)電荷。電子與質(zhì)子之間靜電力(庫侖力)為吸引力4s8.2×10(牛)電子與質(zhì)子之間的萬有引力為忽略!F=GmM/,=3.6×1047R所以庫侖力與萬有引力數(shù)值之比為2.3×10靜電力的疊加原理作用于某電荷上的總靜電力等于其他點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)作用于該電荷的靜電力的矢量和。數(shù)學(xué)表達(dá)式離散狀態(tài)F=∑F4元2連續(xù)分布F=「dFdF=9lqe47a9-2電場(chǎng)強(qiáng)度靜電力的兩種觀點(diǎn)超距作用:力的傳遞不需要媒介,不需要時(shí)間電荷電荷近距作用:法拉第指出,電力的媒介是電場(chǎng),電荷產(chǎn)生電場(chǎng);電場(chǎng)對(duì)其他電荷有力的作用。電力”應(yīng)為“電場(chǎng)力”。產(chǎn)生1電場(chǎng)作用電荷A電荷B作用電場(chǎng)生當(dāng)電荷靜止不動(dòng)時(shí),兩種觀點(diǎn)的