1、電磁學(xué) 一 掌握描述靜電場(chǎng)的兩個(gè)物理量電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的概念，理解電場(chǎng)強(qiáng)度 是矢量點(diǎn)函數(shù)，而電勢(shì)V 則是標(biāo)量點(diǎn)函數(shù). 二 理解高斯定理及靜電場(chǎng)的環(huán)路定理是靜電場(chǎng)的兩個(gè)重要定理，它們表明靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)和保守場(chǎng). 三 掌握用點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度和疊加原理以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場(chǎng)強(qiáng)度的方法；并能用電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系求解較簡(jiǎn)單帶電系統(tǒng)的電場(chǎng)強(qiáng)度. 四 掌握用點(diǎn)電荷和疊加原理以及電勢(shì)的定義式求解帶電系統(tǒng)電勢(shì)的方法. 五 了解電偶極子概念，能計(jì)算電偶極子在均勻電場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng).教學(xué)基本要求 第五章 靜 電 場(chǎng) 電 荷 電 荷 1、引入描述電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量：電場(chǎng)強(qiáng)度 E電勢(shì) V研究 E、 V 之間的

2、關(guān)系。介紹計(jì)算E、 V 的幾種方法。2、導(dǎo)出反映靜電場(chǎng)性質(zhì)的兩條基本規(guī)律：靜電場(chǎng)的高斯定理靜電場(chǎng)的環(huán)路定理3、簡(jiǎn)單介紹帶電體系的靜電能電場(chǎng)5 1 電荷的量子化 電荷守恒定律一 電荷的量子化帶電體的電荷是電子電荷的整數(shù)倍,電荷這種只能取離散的、不連續(xù)的量值的性質(zhì),叫做電荷的量子化.電荷的單位名稱(chēng)為庫(kù)侖,電子電荷的絕對(duì)值為 e=1.602 10-19C二 電荷守恒定律: 在孤立系統(tǒng)中,不管系統(tǒng)中的電荷如何遷移,系統(tǒng)的電荷的代數(shù)和保持不變. 5 2 庫(kù)侖定律 真空中兩點(diǎn)電荷相互作用力真空中介電常數(shù)q2所受的（q1給它的）力。由施力電荷指向受力電荷的矢徑方向上的單位矢量。實(shí)驗(yàn)證明：庫(kù)侖定律：符號(hào)含在“

3、q”內(nèi)。反之5 3 電場(chǎng)強(qiáng)度一、靜電場(chǎng)電場(chǎng)由電荷產(chǎn)生，相對(duì)于觀(guān)察者靜止的電場(chǎng)叫靜電場(chǎng)。靜電場(chǎng)的主要性質(zhì)： 1、電場(chǎng)有力的性質(zhì)： 2、電場(chǎng)有能的性質(zhì)：3、電場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)絕緣體（介質(zhì)） 產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電場(chǎng)中任何帶電體都受到電場(chǎng)力作用。電場(chǎng)力可以移動(dòng)電場(chǎng)中的帶電體。 （電場(chǎng)力對(duì)帶電體做功）二、電場(chǎng)強(qiáng)度定義：大小:等于單位正電荷受到的力。方向:沿正電荷受力方向。1、電場(chǎng)強(qiáng)度 ：電場(chǎng) “力的性質(zhì)” 用 描述。三 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度由 E 的定義：只與場(chǎng)源電荷q有關(guān)。與試驗(yàn)電荷q0無(wú)關(guān)。表示 q 指向 p 點(diǎn)的單位矢徑。符號(hào)含在q中“q”為“+”時(shí) ， 與 方向一致。 “q”為“-”時(shí) ，

4、與 方向相反。四 電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理 試驗(yàn)電荷 q0 在點(diǎn)電荷系q1、q2、 q n 的電場(chǎng)中p點(diǎn), 實(shí)驗(yàn)證明: 電場(chǎng)中任一點(diǎn)處的總場(chǎng)強(qiáng),等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí) 在該點(diǎn)各自產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。Er1ErnEr1、點(diǎn)電荷系電場(chǎng)中任意點(diǎn)p的場(chǎng)強(qiáng)：由場(chǎng)強(qiáng)的迭加原理：2、電荷連續(xù)分布帶電體電場(chǎng)中任意點(diǎn)p的場(chǎng)強(qiáng)：電荷元：d q矢量積分用積分法計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的解題步驟:10 選擇電荷元 dq;(視為點(diǎn)電荷)20 建立坐標(biāo)系,寫(xiě)出dq 與座標(biāo)變量的關(guān)系，寫(xiě)出p點(diǎn) 處 的大小40 當(dāng)在帶電體其他處取電荷元時(shí),看P點(diǎn)處 的方向是否發(fā)生改變. i) 否: 對(duì) dE 直接積分,即ii) 是: 將 向坐標(biāo)軸投影, 得到 ,然

5、后分別對(duì) 積分,即方向與 方向一致結(jié)果:或30 畫(huà)出p點(diǎn)處 的方向例1、真空中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的直棒均勻帶正電荷Q,求棒的延長(zhǎng)線(xiàn)上距棒端為a的p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度+pLaQ解: 選擇電荷元dqdq建立坐標(biāo)系X0畫(huà)出p點(diǎn)處 的方向,取其他電荷元時(shí) 的方向不變,所以可直接積分,即方向沿X軸正向例2、半徑為 R 的 1/4 圓弧上均勻帶電，電荷線(xiàn)密度為 ，求圓心 處場(chǎng)強(qiáng) ？ 解：取d q或求：軸線(xiàn)上任一點(diǎn)的p場(chǎng)強(qiáng)？例3、半徑為 r 的均勻帶電圓環(huán)，總電量為 q ，解：取 d q 由對(duì)稱(chēng)性知，E 沿 x 方向， 只需計(jì)算EX 即可。E=EX討論：方向： 沿x正向。例4、半徑為 R 的均勻帶電圓盤(pán)，面電荷密度為 + ，求：軸線(xiàn)上任一點(diǎn) p 的場(chǎng)