真空中静电场8.pptx
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1、l静电场:相对于观察者静止的电荷所产生的电场第1页/共44页9-1电荷.库仑定律1.自然界只存在两种电荷,同种电荷相排斥,异种电荷相吸引2.美国物理学家富兰克林(Franklin)首先称其为正电荷和负电荷一.两种电荷(electric charge)第2页/共44页 3.带电的物体叫带电体4.4.质子和电子是自然界存在的最小正、负电荷,其数值相等,常用+e和-e表示1986年 e 的推荐值为C(库仑)为电量的单位第3页/共44页 二.电荷量子化1.1.实验表明:任何带电体或其它微观粒子所带的电量都是 e 的整数倍2.电荷量子化:电荷量不连续的性质Q=Ne-物体所带电荷量量值不连续第4页/共44
2、页 摩擦起电摩擦起电的本质:电子从一个物体转移到另一个物体三.电荷守恒定律(law of electric charge conservation)常见的两种起电方式:第5页/共44页 感应起电:感应电量等值异号第6页/共44页 电荷守恒定律:电荷只能从一物体转移到另一物体,或从物体的一部分转移到另一部分,但电荷既不能被创造,也不能被消灭.四.库仑定律(Coulomb(Coulomb law)law)1.1.点电荷:点电荷:可以忽略形状和大小以及电荷分布情况的带电体 第7页/共44页2.库仑定律:1785年库仑(Coulomb 法)通过扭秤实验得到两个静止点电荷之间相互作用的基本规律:或其中-
3、单位矢量第8页/共44页3.实验测得 4.k常用常数 0 表示:其中 0=8.8510-12 C2/Nm2-真空介电常量第9页/共44页说明说明:对于不能抽象为点电荷的带电体,不能直接应用库仑定律计算相互作用力 库仑定律表达式中引入“4”因子,称为单位制的有理化,这可使以后的推导结果简单些第10页/共44页 例1氢原子中电子与质子之间的距离为 5.3 10-11m,试计算电子和质子之间的静电力和万有引力各为多大?已 知 万 有 引 力 常 数 G=6.7 10-11 N m2/kg 2 由库仑定律,电子与质子之间的静电力大小为解:第11页/共44页 由万有引力定律有-可不考虑 Fg第12页/共
4、44页 五.静电力叠加原理 设空间中有n个点电荷q1、q2、q3 qn-静电力叠加原理实验表明,qi受到的总静电力等于其它各点电荷单独存在时作用于qi上静电力的矢量和,即第13页/共44页一.电场(electric field)历史上的两种观点:超距的观点:电荷 电荷 电场的观点:电荷 场 电荷近代物理的观点认为:凡是有电荷存在的地方,其周围空间便存在电场9-2 电场 电场强度第14页/共44页静电场(electrostatic(electrostatic field)field)的主要表现:1 1 力:放入电场中的任何带电体都要受到电场所作用的力-电场力2 2 功:带电体在电场中移动时,电场
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