文档介绍：第一章静电场
§1 静电的基本现象和基本规律
§2 电场电场强度
§3 高斯定理
§5 电位及其梯度
§1 电荷电荷守恒定律
1、摩擦起电
一、电荷
物体由于摩擦有了吸引轻小物体的性质,它就带了电,有了电荷,这种带电叫摩擦起电。
2、两种电荷
实验表明,自然界中只存在两类电荷:正电和负电,且同性电荷相斥、异性电荷相吸引。
规定:丝绸摩擦过的玻璃棒,棒上带电为正;毛皮摩擦过的硬橡胶棒,棒上带电为负。
3、电荷测量
(1)电量的测量
验电器静电计
(金属球)
(金属箔)
动
静
(a) 验电器:张开情况可定性(b) 静电计:弧度刻尺上读数,
说明电量多少。可用于测量电位。
图1-1 电量的测量
(2)电荷正负判定
已带某种已知电荷
张角变大
张角变小
同性
异性
图1-2 电荷正负的判定
二、静电感应电荷守恒定律
1、静电感应
静电感应实质上为电荷转移的过程。
(a) (b)
(c) (d)
A B A B
2、电荷守恒定律
在一个与外界无电荷交换的封闭系统中,无论进行什么过程,该系统的正负电荷之代数和始终保持不变。
[说明] :
(1)    电荷守恒是一切宏观、微观过程均遵守的规律。
(2)    电荷的量子化。
电子电量大小库仑,是电荷的最小单元,
物体带电是基本电子电量的整数倍(不连续)。
三、物质的电结构导体与绝缘体
1、物质组成与原子结构
2、起电的物理解释
摩擦起电——用原子的玻尔模型说明:摩擦引起核外电子运动速度V变大,克服原子核的束缚而发生转移。
感应起电——导体中自由电子在外电场力作用下从物体的一部分转移至另一部分。
3、物质按导电性能分类
(1) 导体
(2) 绝缘体
(3) 半导体
四、库仑定律
1、内容
真空中两个点电荷之间的相互作用力,其大小与两者电量成正比、与它们之间的距离平方成反比,方向沿两电荷连线,且同性相斥、异性相吸。
对作用力的数学表达形式为:
其中为由指向的单位矢量,如图1-4所示。
若将比例系数取为k,则有
K的物理意义为:两单位点电荷相距单位长度时的库仑力。
q1、q2本身可正可负,故上式包含力的排斥(正)、吸引(负)。