文档介绍：,只有两种电荷。 : q = n e e = ?10 - = ±1、±2、±3… 1906-1917 年,密立根油滴实验证实了电荷的不连续性。 :与运动速度、参考系无关。 :在一个和外界没有电荷交换的系统内,正负电荷的代数和保持不变。一、电荷特性§6—1 电荷、库仑定律第6章静电场第二篇电磁学电磁学是研究电磁相互作用的学科。二、库仑定律 1. 点电荷——理想模型 2. 库仑定律真空中两个静止点电荷 q 1, q 2之间的相互作用力: rr qqkF ? 2 21 21?? rrr ???q 1q 2 21F ?r ? 3. k 的取值(实验定律中的比例系数) 1) 如果关系式中除比例系数以外,其它物理量的单位已经确定,那么只能由实验来确定 k值。如万有引力定律: 2r mMGF?( G 有量纲) 2) 如果关系式中还有别的量尚未确定单位,则令 k =1 如牛顿第二定律: ma kma F??(力的单位由质量和加速度的单位确定) 库仑定律: 第一种国际单位制中: 2 214r qqF o ??? 22 12/ 10 85 .8 Nm C o ????真空介电常数: 229/ 10 988 .84 1c Nm k o?????由实验确定: 增加 4π使今后电磁学公式简化电荷、长度、力的单位是确定的第二种 CGS 静电系电量单位:电量的单位尚未确定 2 21r qqF?令k=1: 由力、长度的单位确定电荷单位在介质中,介电常数?= ? r? o 三. 静电力叠加原理 q 1q oq 2q 3q n???????? ni inFFFFFF 1 321???????§6—2 静电场、电场强度 :库仑力的传递(电场的传递需要时间,速度为光速 c ) 电场电荷 q 1电荷 q 2F 12F 21 静电场:相对观察者静止的电荷激发的电场。 ; (电场具有能量)。 : oq FE ??? z +x yq q oPr ? E ?rr qq F o o?4 2 ???? P点处的场强: rr qq FE o?4 2 0 ?????? kFFFF ????????? 21 q o受合力: P点的电场: o koooq Fq Fq Fq FE ?????????? 21??? ki iE 1? i kiio irr q?4 1 2?????(场强叠加原理) rr dq Ed o?4 2 ??????EdE ??rr dq o?4 2????连续分布的带电体,由电荷元组成: dq????????? rrr ??? q 1q 2q kP q o(多个点电荷) 电场是一种物质。均匀电场:在不同的空间点,场强大小、方向相同。电场:矢量场例1. 求电偶极子中垂线上任一点的电场强度。电偶极子:相隔一定距离的等量异号点电荷 l ?? p E- E +x yE? r +q- qlqp ???——电偶极矩 E = E x = –2E + cos ? 2 1224 2 cos????????lr l??E = 2 3224 4????????lr ql o ?????EE)4 (4 22lr q o???? E y =0 当lr ?? 34r pE o ???? 34r pE o ??????E 与r 3成反比, 比点电荷电场递减的快是描述电偶极子属性的物理量 lqp ???, qlE?静电场对带电体的作用力:一个点电荷 q处在外电场 E中,q受到电场力: EqF ???o??r ??r ? l ? o?+ q- q?F ??F ?E ??r ??r ?求一均匀电场中电偶极子的受力: 解:受力 EqF ????EqF ????? 0?????FFF ???合相对 O点的力矩: ????????FrFrM ????ErqErq ???????????? Errq ????????Elq ????即: EpM ????? sin ||pE M?方向是使电偶极子转向电场方向一般的连续分布带电体: qdEF????处的场强 dq E: ?例2. 求均匀带电细棒中垂面上电场分布。已知:棒长 L,线电荷密度?解:???? dE dE E x? cos 2 22 cosyx x????? 224yx dy dE o?????4 4 22Lxx LE o?????方向沿 x 轴当 L ??(或 L>> x ), 则: x E o ???2 ?r o ???2 rx???柱对称电场方向沿径向向外(或向内) rr E o?2 ?????. Po ydyyd? Ed ? Ed?