文档介绍：静电场
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引言
场——不同于实物的另一种形态的物质.
本章的主要内容
真空中静电场的基本特性(掌握)
电场强度
静电场的高斯定理
静电场的环路定理电势
静电场与导体和电介质的相互作用(理解)
电容静电场的能量(理解)
作业:5 6 17 19 21
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§1 电场电场强度
电是物质的一种固有属性.
电荷守恒定律——在任何物理过程中,孤立系统的
电荷总量保持不变.
电荷的量子性
库仑定律
q2作用于q1的力
q2指向q1的单位矢量
氢原子中电力/万有引力约为1039量级.
静电力服从牛顿第三定律.
适用于点电荷.
服从力的叠加原理.
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§1 电场电场强度
二. 电场电场强度
电荷1
电场
电荷2
激发
激发
作用
作用
——存在于电荷周围空间中的一种特殊形态的物质,电荷间的电相互作用力通过电场传递.
电场强度
——从静电力的角度描述电场的基本特性.
电场
在任一场点,电场力与试验电荷之比不随试验电荷变化,只与场点位置有关,反映了该点电场的属性.
考察试验电荷受到的电场力,发现:
定义电场强度矢量(简称场强):
电荷间的库仑力是怎样传递的?
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静电场的场强
§1 电场电场强度
电荷指向场点的单位矢量
连续分布电荷激发的场强:
点电荷激发的场强:
点电荷系激发的场强:
——场强的可叠加性
力的作用
有能量
有质量和动量
能独立存在
电场的物质性
——又与实物物质不同.
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§1 电场电场强度
例1:电偶极子(电荷+q、-q间距l)的电场强度.
1)场点在连线中垂线上:
电偶极矩:
-q指向+q
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§1 电场电场强度
2)场点在轴线的延长线上:
电偶极子是重要的物理模型.
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§ 电场电场强度
例2:均匀带电圆环,半径R,电荷Q,求轴线上距环心x处的场强.
微元法
选取积分元
分析对称性
由分析对称性知:垂直于轴线的分量相互抵消.
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§2 静电场的高斯定理
矢量场的一般特性
场的旋
场的源
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§2 静电场的高斯定理
电通量
起于正电荷(或∞),止于负电荷(或∞),不终止于无电荷处.
不闭合,不相交.
电通量
场线上每一点的切向与场的方向一致.
场线的疏密对应场的弱强.
电场线
静电场线的特征
——穿过某曲面电场线总数.
电场线疏密的约定:
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