[理學(xué)]第11章靜電場-展示頁
2025-01-28 10:18本頁面
【正文】 若 點電荷 ?dqRxyzoxr[例 114] 有一均勻帶電的薄圓盤，半徑為 R，面電荷密度 為 ? 。 2. 半無限長 即 1π2? a? 2 π??04 π??xEd??04 π?yEd??或 1 0? ?2π2??04 π?xEd??04 π?yEd??1?2?x y d L [例 112] 如圖所示 ,真空中有一電荷均勻分布的細直棒 , 帶電量為 Q(Q＞ 0),長為 L。 正電荷垂直進入電場 負電荷垂直進入電場 負電荷平等進入電場 正電荷平等進入電場 ( , , )E E x y z??靜電場為矢量場： 國際單位制 1NC? 1Vm?或 ： ?定義電場強度后，點電荷（ q）處于外場中時受電場作用力： F q E??電場強度單位： 討論 : 三、點電荷電場的電場強度 1q2qrre12204 π? rqqFer?根據(jù)庫侖定律， 1q受到的電場力為 根據(jù)電場強度的定義有 22104 π?? rqFEeqr ?? 球?qū)ΨQ ( , , ) ( )E x y z E r?( ) c on ? ?iqirP 四、點電荷系電場的電場強度 設(shè)源電荷是有 n 個點電荷 1 , 2 , nq q q則在場中 P 處的場強： 00niiFFEqq???211 04 π??????nniiiii iqEer?這一結(jié)論稱為場強疊加原理 () dQEE? ?若為電荷連續(xù)分布的帶電體，如圖所示 可以把帶電體切割成無窮多個電荷元，每個電荷元可看作點電荷 ?體 電荷分布 ddqV? ?ddqs? ?ddql? ?dEQdqP rdVdsdl五、任意帶電體的場強 ?面 電荷分布 ?線 電荷分布 3()0d4Qq rr??? ?dd?qV?dd?qs?dd?ql?解： 電荷線密度為 ? [例 111] 求均勻帶電直線的電場分布。 1785年，庫侖通過實驗得到真空中兩個靜止電荷間的電相互作用力。 研究任一矢量場必須從兩個方面入手： 通量與環(huán)流 。 標(biāo)量場，如溫度場、密度場。愛因斯坦說過：“我們有兩種存在，實物和場，場是物理學(xué)中出現(xiàn)的新概念，是自牛頓時代以來最重要的發(fā)現(xiàn)。用來描述物理現(xiàn)象最重要的不是帶電體，也不是粒子，而是在帶電體之間空間的場，這需要用很大的科學(xué)想象力才能理解”。矢量場，如速度場，更重要的如引力場、電磁場、核力場等等。 電力和電荷 一、電力 （ 1）質(zhì)子與電子之間電力比引力強 39個數(shù)量級 （ 2）長程力，存在于原子內(nèi)部和宇宙天體之間 （ 3）吸引與排斥兩種形式 （ 4）電力比磁力要強的多 二、電荷 （ 1）電荷的正負性 （ 2）電荷的量子性 電子電荷（元電荷） 191 .6 0 2 1 7 7 3 3 1 0 Ce ???層子模型（ quark理論）與分數(shù)電荷 （ 3）電荷的守恒性 （ 4）電荷運動不變性，即具有相對論不變性 在真空中，兩個靜止點電荷間的相互作用電力的方向沿著它們的連線；同號電荷相斥，異號電荷相吸；其大小與它們的電量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。 122qqfkr?可表示為： 庫侖定律 電力疊加原理 一、庫侖定律 122? rqqF k er1q2qrre矢量式： 123qqkrr?令 則 12204 π? rqqFer?12 2 201 8. 85 1 10 /4 π?? ? ? ?c N m??為真空介電常數(shù) 014 π?k?演示 二、電力疊加原理 設(shè)有 n個點電荷組成的點電荷系，點電荷 q受到其他點電荷 iq作用的總靜電力為 2014 π???? iiiii iqqF F er?iqqirv 電場強度 一、電場 靜電場 兩種觀點：超距作用與近距作用 靜電場 :相對于觀察者靜止的電荷產(chǎn)生的電場 0FEq?試驗電荷條件 （ 1）（正） 點電荷 —— 可以準(zhǔn)確的測量電場的 分布
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