1、靜電場和穩(wěn)恒磁場的比較摘要關(guān)鍵詞靜電場 電介質(zhì) 電場強(qiáng)度 電通量 高斯定理 電場力的功 電勢 導(dǎo)體 電容 電流電動勢 磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度 安培環(huán)路定理 磁介質(zhì) 在運動電荷周圍，不但存在電場，而且還存在磁場。穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的磁場是不隨時間變化的，稱為穩(wěn)恒磁場。穩(wěn)恒磁場和靜電場是兩種性質(zhì)不同的場，但在研究方法上有很多相似的地方，下面我們來比較：靜電場是相對于觀察者為靜止的帶電體周圍存在的電場。電場是一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，其物質(zhì)性一方面體現(xiàn)在它的帶電體的作用力，以及帶電體在電場中運動時電場力對帶電體做功；另一方面體現(xiàn)在電場具有能量。動量和電磁質(zhì)量等物質(zhì)的基本屬性。電場強(qiáng)度和電動勢是描述電場特性的兩個物理量

2、。高斯定理和場強(qiáng)環(huán)流定理是反應(yīng)靜電場和穩(wěn)恒電場性質(zhì)的基本規(guī)律。在電場作用下，導(dǎo)體和電介質(zhì)的電荷分布會發(fā)生變化，這種變化了的電荷分布又會反過來影響電場分布，最后達(dá)到平衡。穩(wěn)恒磁場就是穩(wěn)定的電流周圍的磁場。穩(wěn)恒電流的磁場真空中的磁場主要分為兩部分:一是電流激發(fā)的磁場;二是磁場對電流的作用。穩(wěn)恒電流激發(fā)靜磁場,磁場是電場的相對論效應(yīng)，若空間不止一個運動電荷,則空間某點總磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場源電荷單獨在該點激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。運動的電荷產(chǎn)生磁場。性質(zhì)根據(jù)靜電場的高斯定理，靜電場的電場線起于正電荷或無窮遠(yuǎn),終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)，故靜電場是有源場從安培環(huán)路定理來說它是一個無旋場根據(jù)環(huán)量定理，靜電場中環(huán)

3、量恒等于零,表明靜電場中沿任意閉合路徑移動電荷，電場力所做的功都為零，因此靜電場是保守場 根據(jù)庫侖定律，兩個點電荷之間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比，和它們距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，即kq1q2/r,其中q1、q2為兩電荷的電荷量、k為靜電力常量，約為9.0e+09牛頓米2/庫2，r為兩電荷中心點連線的距離。注意，點電荷是當(dāng)帶電體的距離比它們的大小大得多時，帶電體的形狀和大小可以忽略不計的電荷靜電感應(yīng)如果電場中存在導(dǎo)體，在電場力的作用下出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象,使原    靜電場來中和的正、負(fù)電荷分離,出現(xiàn)在導(dǎo)體表面上。這些電荷稱為感應(yīng)電荷?？偟碾妶鍪歉袘?yīng)電

4、荷與自由電荷共同作用結(jié)果。達(dá)到平衡時，導(dǎo)體內(nèi)部的電場為零。靜電感應(yīng)現(xiàn)象有一些應(yīng)用，但也可能造成危害。 靜電場中的介質(zhì)電場中的絕緣介質(zhì)又稱為電介質(zhì)。由于電場力的作用在原子尺度上    靜電場出現(xiàn)了等效的束縛電荷。這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的極化。對一種絕緣材料，當(dāng)電場強(qiáng)度超過某一數(shù)值時，束縛電荷被迫流動造成介質(zhì)擊穿而失去其絕緣性能。因此靜電場的大小對電工器件的設(shè)計及材料選擇十分重要。 有介質(zhì)時的靜電場是由束縛電荷及自由電荷共同產(chǎn)生的，為了表示這二者共同作用下的電場，可以引入另一個場矢量電通量密度D（又稱電位移）。它定義為 式中P為電介質(zhì)的極化強(qiáng)度，則可得高斯通量定理  &#

5、160; 公式式中q僅為S面內(nèi)所有自由電荷，而不包括電介質(zhì)的束縛電荷。高斯通量定理的微分形式為電位移的散度等于該點自由電荷（體）密度， 墷·D 電介質(zhì)的極化強(qiáng)度P與電場強(qiáng)度E有關(guān)，而電通量密度又與P 和E 有關(guān)，故可得表示電介質(zhì)的本構(gòu)方程 DE 電位由于靜電場是無旋場,故可用標(biāo)量電位表征靜電場（見電位）。電位與電場強(qiáng)度的關(guān)系是 式中Q點為電位參考點，可選在無窮遠(yuǎn)處；P點為觀察點。上式的微分形式為電場強(qiáng)度等于電位的負(fù)梯度，即 E-墷在為常數(shù)的區(qū)域，    公式式中墷·墷可記作墷2，在直角坐標(biāo)中    公式   公式分

6、別為一階與二階微分算符。這樣,可得電位所滿足的    靜電場微分方程 稱為泊松方程。如果觀察點處自由電荷密度為0，則 墷20 稱為拉普拉斯方程。泊松方程和拉普拉斯方程描述了靜電場空間分布的規(guī)律性。可以證明，當(dāng)已知、及邊界條件時，泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的，可以設(shè)法求解電位，再求出場中各處的E。靜電場與穩(wěn)恒電場的區(qū)別 由靜止電荷(相對于觀察者靜止的電荷)激發(fā)的電場靜電場除了要求電荷分布不隨時間變化外，還要求電荷不流動。因此,靜電場中導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,導(dǎo)體的電位處處相等，且在導(dǎo)體表面外附近，電場同導(dǎo)體表面垂直；此外，靜電場中沒有電流，不存在電流產(chǎn)生的磁場，即靜電場與磁場沒有必然的聯(lián)系。穩(wěn)恒電場只要求電荷分布不隨時間