1、第七章、靜電 場(chǎng)一、兩個(gè)基本物理量（場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì))1、電場(chǎng)強(qiáng)度、 試驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中不同點(diǎn)所受電場(chǎng)力得大小、方向都可能不同；而在同一點(diǎn)，電場(chǎng)力得大小與試驗(yàn)電荷電量成正比 , 若試驗(yàn)電荷異號(hào) , 則所受電場(chǎng)力得方向相反。我們就用來(lái)表示電場(chǎng)中某點(diǎn)得電場(chǎng)強(qiáng)度，用? 表示 ,即對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度得理解：反映電場(chǎng)本身性質(zhì)，與所放電荷無(wú)關(guān)。得大小為單位電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力, 得方向?yàn)檎姾伤茈妶?chǎng)力? ?得方向。單位為 NC或 V/ 電場(chǎng)中空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)得大小與方向都相同稱為勻強(qiáng)電場(chǎng)、點(diǎn)電荷得電場(chǎng)強(qiáng)度以點(diǎn)電荷 所在處為原點(diǎn)， 任取一點(diǎn) ( 場(chǎng)點(diǎn)），點(diǎn) O到點(diǎn) P 得位矢為 r , 把試 ? 驗(yàn)電荷 q 放在 P 點(diǎn)，有

2、庫(kù)侖定律可知 , 所受電場(chǎng)力為：常見(jiàn)電場(chǎng)公式無(wú)限大均勻帶電板附近電場(chǎng)：2、電勢(shì)、 電場(chǎng)中給定得電勢(shì)能得大小除與電場(chǎng)本身得性質(zhì)有關(guān)外，還與檢驗(yàn)電荷有關(guān) , 而比值則與電荷得大小與正負(fù)無(wú)關(guān)，它反映了靜電場(chǎng)中某給 ? ? 定點(diǎn)得性質(zhì)。為此我們用一個(gè)物理量電勢(shì)來(lái)反映這個(gè)性質(zhì) . 即、對(duì)電勢(shì)得幾點(diǎn)說(shuō)明單位為伏特 V通常選取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)零點(diǎn)， 則有 : ? ? 即 P 點(diǎn)得電勢(shì)等于場(chǎng)強(qiáng)沿任意路徑從 P 點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)處得線積分。常見(jiàn)電勢(shì)公式點(diǎn)電荷電勢(shì)分布：半徑為 R 得均勻帶點(diǎn)球面電勢(shì)分布:? ? ?二、四定理1、場(chǎng)強(qiáng)疊加定理點(diǎn)電荷系所激發(fā)得電場(chǎng)中某點(diǎn)處得電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)對(duì)? 該點(diǎn)得電

3、場(chǎng)強(qiáng)度得矢量與 . 即2、電勢(shì)疊加定理、 、 分別為各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在 P 點(diǎn)得電勢(shì)點(diǎn)電荷系 ? 得電場(chǎng)中 , 某點(diǎn)得電勢(shì)等于各點(diǎn)電荷單獨(dú) 存在時(shí)在該點(diǎn)電勢(shì)得代數(shù)與。3、高斯定理在真空中得靜電場(chǎng)內(nèi) , 通過(guò)任意封閉曲面得電通量等于該閉合曲面包圍得所有電荷得代數(shù)與除以說(shuō)明 :高斯定理就是反映靜電場(chǎng)性質(zhì)得一條基本定理。通過(guò)任意閉合曲面得電通量只取決于它所包圍得電荷得代數(shù)與。高斯定理中所說(shuō)得閉合曲面，通常稱為高斯面。三、靜電平衡1、靜電平衡當(dāng)一帶電體系中得電荷靜止不動(dòng) , 從而電場(chǎng)分布不隨時(shí)間變化時(shí) , 帶電體系即達(dá)到了靜電平衡 .說(shuō)明 :導(dǎo)體得特點(diǎn)就是體內(nèi)存在自由電荷。在電場(chǎng)作用下，自由電荷可以

4、移動(dòng)， ? 從而改變電荷分布 ; 而電荷分布得改變又影響到電場(chǎng)分布 . 均勻?qū)w得靜電平衡條件：體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為零。導(dǎo)體就是個(gè)等勢(shì)體 , 導(dǎo)體表面就是個(gè)等勢(shì)面。導(dǎo)體外靠近其表面得地方場(chǎng)強(qiáng)處處與表面垂直。2、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上得電荷分布在達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部處處沒(méi)有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體得表面。說(shuō)明：在靜電平衡狀態(tài)下 , 導(dǎo)體表面之外附近空間得場(chǎng)強(qiáng)與該處導(dǎo)體表面?得面電荷密度得關(guān)系為 :表面曲率得影響 ( 孤立導(dǎo)體 ) 表面曲率較大得地方 ( 突出尖銳 ) ，較大 ; 曲率較小得地方 ( 較平坦），較小3、導(dǎo)體殼腔內(nèi)無(wú)帶電體當(dāng)導(dǎo)體殼內(nèi)沒(méi)有其她帶電體時(shí)， 在靜電平衡下，導(dǎo)體殼得內(nèi)表面上處處 ?

5、沒(méi)有電荷，電荷只能分布在外表面 ; 空腔內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng)腔內(nèi)有帶電體當(dāng)導(dǎo)體殼腔內(nèi)有其她帶電體時(shí) , 在靜電平衡狀態(tài)下 , 導(dǎo)體殼得內(nèi)表面所 ? 帶電荷與腔內(nèi)電荷得代數(shù)與為 0靜電屏蔽封閉導(dǎo)體殼（不論接地與否）內(nèi)部得電場(chǎng)不受外電場(chǎng)得影響；接地封閉導(dǎo)體殼 ( 或金屬絲網(wǎng)）外部得場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷得影響。四、電通量、電容及電場(chǎng)中得能量計(jì)算1、電通量取電場(chǎng)中任一面元 , 通過(guò)此面元得電場(chǎng)線條數(shù)即定義為通過(guò)這一面元得電通量通過(guò)任意曲面得電通量為:對(duì)封閉曲面來(lái)說(shuō)，并且 , 對(duì)于封閉曲面， 取其外法線矢量為正方向， 即穿入為負(fù)、 穿出為正 . 2、電容使導(dǎo)體每升高單位電勢(shì)所需要得電量單位 : 法拉 F、電容就是與導(dǎo)體

6、得形狀、大小有關(guān)得一個(gè)常數(shù), 與 q、 V 無(wú)關(guān)3、電容器兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷得導(dǎo)體所組成得系統(tǒng)。說(shuō)明 :電容器得電容與兩導(dǎo)體得尺寸、形狀、相對(duì)位置有關(guān)通常在電容器兩金屬極板間夾有一層電介質(zhì)，也可以就就是空氣或真空。? 電介質(zhì)會(huì)影響電容器得電容 . 平行板電容器球形電容器4、靜電場(chǎng)中得能量電容器得電能為 :能量密度 ( 單位體積內(nèi)得電場(chǎng)能量）為：五、靜電場(chǎng)中得電介質(zhì)電介質(zhì)即絕緣體。電介質(zhì)內(nèi)沒(méi)有可以自由移動(dòng)得電荷。 在電場(chǎng)作用下 , 電介?質(zhì)中得電荷只能在分子范圍內(nèi)移動(dòng)1、電介質(zhì)得極化在電場(chǎng)中 , 電介質(zhì)表面上出現(xiàn)電荷分布, 由于這些電荷仍束縛在每個(gè)分子中 , 故稱之為束縛電荷或極化電荷。無(wú)極分子 : 分子正負(fù)電荷中心重合；有極分子 : 分子正負(fù)電荷中心不重合.2、極化強(qiáng)度矢量電偶極子排列得有序程度反映了介質(zhì)被極化得程度, 排列得越有序說(shuō)明被?極化得越厲害。量度了電介質(zhì)極化狀態(tài)( 極化程度、極化方向)單位 :3、電解質(zhì)極化規(guī)律對(duì)于大多數(shù)各向同性介質(zhì), 有：其中為極化率, 與電介質(zhì)得種類有關(guān)4、有電介質(zhì)時(shí)得高斯定理定義為相對(duì)電容率，為