真空中的靜電場1.1電荷、電荷守恒定律1.兩種電荷摩擦起電，靜電感應(yīng)、正電荷、負(fù)電荷、電量-------單位庫侖[C]電荷守恒定律適用于一切宏觀和微觀過程(例如核反應(yīng)和基本粒子過程)，是物理學(xué)中普遍的基本定律之一。表述：

2.電荷守恒定律在一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，正負(fù)電荷的代數(shù)和在任何物理過程中保持不變。3.電荷量子化1906～1917年，密立根用液滴法測定了電子電荷，證明微小粒子帶電量的變化是不連續(xù)的，它只能是元電荷e

的整數(shù)倍,即粒子的電荷是量子化的。迄今所知，電子是自然界中存在的最小負(fù)電荷，質(zhì)子是最小的正電荷。e=1.60217733×10-19庫侖(C)4.電荷的相對論不變性：在不同的參照系內(nèi)觀察，同一個帶電粒子的電量不變。電荷的這一性質(zhì)叫做電荷的相對論不變性。1.2庫侖定律靜電力的疊加原理電荷2受電荷1的力從電荷1指向電荷2若表示電荷1受電荷2的力表達式仍為但從電荷2指向電荷11.庫侖定律表示的單位矢量。是國際單位制中的比例系數(shù)稱為真空電容率或真空介電常量。實驗表明，庫侖力滿足線性疊加原理，即不因第三者的存在而改變兩者之間的相互作用。2.靜電力的疊加原理：1.3電場和電場強度一、電場的物質(zhì)性：1.電荷周圍存在有電場，電荷之間的相互作用是通過電場傳遞的。2.場的物質(zhì)性體現(xiàn)在：a.給電場中的帶電體施以力的作用。b.當(dāng)帶電體在電場中移動時，電場力作功.表明電場具有能量。

c.變化的電場以光速在空間傳播，表明電場具有動量電荷電場電荷電場具有動量、質(zhì)量、能量，體現(xiàn)了它的物質(zhì)性.二、電場強度它與檢驗電荷無關(guān)，反映電場本身的性質(zhì)。單位正電荷在電場中某點所受到的力。物理意義2、電場強度(簡稱為場強）：描述電場屬性的物理量。1、點電荷(檢驗電荷)---本身攜帶電荷足夠小占據(jù)空間也足夠小，放在電場中不會對原有電場有顯著的影響。電場是一個矢量場場強單位是[N/C]。或者叫做[伏特/米]。三、場強的疊加原理：電場中任何一點的總場強等于各個點電荷在該點各自產(chǎn)生的場強的矢量和。這就是場強疊加原理。3.點電荷在外場中受的電場力★★1.4靜止的點電荷的電場及其計算一、點電荷產(chǎn)生的場二、點電荷系的電場中的場強：位矢

場點O場源例1：求電偶極子中垂線上距離中心較遠(yuǎn)處一點的場強(等量異號電荷、，相距為，它相對于求場點很小，稱該帶電體系為電偶極子。)用表示從到的矢量，定義電偶極矩為：結(jié)論：電偶極子中垂線上距離中心較遠(yuǎn)處一點的場強，與電偶極子的電矩成正比，與該點離中心的距離的三次方成反比，方向與電矩方向相反。同學(xué)自證。電偶極子延長線上一點的場強與電偶極子電矩的二倍成正比，與該點離中心的距離的三次方成反比，方向與電矩方向相同。時，有v20)2/(4||lrqE-=+peQ20)2/(4||lrqE+=-pev補：O三、任意帶電體（連續(xù)帶電體)電場中的場強：將帶電體分成很多電荷元dq,先求出它在任意場點

p的場強對場源求積分，可得總場強：以下的問題是如何選出合適的坐標(biāo)，給出具體的表達式和實施計算。P體電荷分布的帶電體的場強面電荷分布的帶電體的場強線電荷分布的帶電體的場強電荷的體密度電荷的面密度電荷的線密度例2：求均勻帶電細(xì)棒中垂面上一點的場強。解：由對稱性可知，中垂面上一點的場強只有Y方向的分量，在Z和X方向無分量。利用公式：設(shè)棒長為,帶電量，電荷線密度為X1.無限長均勻帶電細(xì)棒的場強方向垂直與細(xì)棒。2.相當(dāng)于點電荷的場強。討論解：由對稱性可知，p點場強只有X分量例3：求均勻帶電圓環(huán)軸線上一點的場強。設(shè)圓環(huán)帶電量為，半徑為討論：當(dāng)求場點遠(yuǎn)大于環(huán)的半徑時，方向在X軸上，正負(fù)由的正負(fù)決定。說明遠(yuǎn)離環(huán)心的場強相當(dāng)于點電荷的場。

例4：求均勻帶電圓盤軸線上一點的場強。設(shè)圓盤帶電量為，半徑為解：帶電圓盤可看成許多同心的圓環(huán)組成，取一半徑為r，寬度為dr的細(xì)圓環(huán)帶電量在遠(yuǎn)離帶電圓面處，相當(dāng)于點電荷的場強。相當(dāng)于無限大帶電平面附近的電場，可看成是均勻場，場強垂直于板面，方向由電荷的正負(fù)決定。1.當(dāng)2.當(dāng)[附錄]泰勒展開：討論：例4均勻帶電圓盤軸線上一點的場強。例3均勻帶電圓環(huán)軸線上一點的場強。例2求均勻帶電細(xì)棒中垂面上一點的場強。例1求電偶極子中垂線上距離中心較遠(yuǎn)處一點的場強1.3靜止