第八章靜電場2003年4月22日工程左岸電廠2號機(jī)組定子順利完成整體

本章內(nèi)§8.1侖§8.2§8.3電場強(qiáng)度通量高斯定§8.4靜電場的環(huán)路定理電勢§8.5電勢電勢§8.7§8.8§8.9靜電場中的電介§8.10§§8.1主要內(nèi)容點電荷(系庫侖定電

自然界中只存在兩類電荷:正電荷和負(fù)電荷任何物體所帶的電荷量都是e的整數(shù)倍q1964 物理學(xué)家蓋爾—曼提出夸克模型, 夸的電荷應(yīng)

1

或 2守恒 2在一個孤立系統(tǒng)中,系統(tǒng)所具有的正負(fù)電荷的代數(shù)和不變,這一規(guī)律稱為電荷守恒定電荷的電量與它的運動速度和加速度無關(guān)庫侖定具有電量理想模對實際帶電物體有條件的合理庫侖定q1和q2()電荷q1對q2的作用力

F21

qr 2qrr

電荷

對q的作用力

q1q2

F12 r 實驗測得比例系數(shù)為令k1 ,則

k8.98755109Nm2C2 8.854187821012C2N1m2

——真空中的電容率(介電常數(shù)F1q1q2F1q1q2er0r(3r由n個點電荷q1,q2,……,qn組成的點電荷系對點電荷q0的靜r

qFiq

F

...... qq

er

r

某點電荷受到來自其它點電荷的總靜電力等于所有其它某點電荷受到來自其它點電荷的總靜電力等于所有其它點電荷單獨存在時的靜電力的矢量和。這稱為靜電力疊對電荷連續(xù)分布的帶rQrQ q0dq dF 04r 0 q F

2r402r如圖所示，已知點電荷帶電量為q0，細(xì)桿均勻帶電，電量q/ dq

dF040

aF

q0

0 4π0

a 若LaF

40a(a

40a(a靜電

0Fe 0萬有引力

mpmer2 Fe/Fg4Gm

1.61019

1.710279.11030例8.2已知帶電粒子a、b、c，其所帶電荷量分別為帶電粒子a對b2 qcqa2 3.4103N帶電粒子b對c qcqa2 2 3.02

rcb4.0j3.0k 0.80j qcqa

3.5103j2.61032 2 F j §§8.2主要內(nèi)容靜電電場靜電早期“超距作用”學(xué)說 后來法拉第提出場的概.電電場電對位于其中的帶電體有力的作用帶電體在電場中運動,電場力對其作功8.2.2電場強(qiáng)

——產(chǎn)生電場的電 qP帶電量足夠qP點電qq12在電場qq12 = EEF/ qq0

qF

E 24 2

4 rr

e e點電

E

r r PE PE42er0rdE4

r dq

dS（面分布

:::例求電偶極子在解電偶極矩

對于延長線上任

E

4πε4πε(xl0O

E

(xl20(x (x 220 220E

E

q2xl i

若lx

E 20對于中垂線上任一 40(r2l40(r2l2qrE2Elrlr2l2

2204)3/若lrr0

EE

4π2π0l3長為L，帶電量為q的均勻帶電直解設(shè)帶電直桿的電荷線密度為 則=q/ dq

dE dy 2 2dEdEsin dE

由圖上的幾何關(guān)r2y2x2x2/sin2

1 y

dyr d0 40

cosd0 401E dE1

θ2 sinθdθ (cos

cosθ

40

401 dE1

θ2 cosθdθ

(sinθsinθ)

40

4021x>>21

桿可以看成點電 Ex

4

Ey

0 021無限長直導(dǎo)21θ1θ2

0 2ε0Ey

1dEy

x E 2π0

dq

dE

2 2

dExdE圓環(huán)上電荷分布關(guān)于x軸對E

r Ex

dqcosθ

x

qcos r由圖上的幾何關(guān)

cosθr

r(R2x2EE10(R2x2)3/xxPxROx0（即P點在圓環(huán)中心處）EE 2x>>R2

可以把帶電圓環(huán)視為一個點電dE/dx=0，則得E2dE q(R22x2

(R2x2)5/

2x2 x 2R/rRPx解dqrRPxdE

(r2x2)3/

(r2x2)3/EdE

R 20

(r2x2)3/[1

(R2x2)1/2 E20

(R2x2)1/2EE (1)當(dāng)Rx，圓板可視為無限+++++++++ 場場“無限大”均勻帶電平d“無限大”均d薄板電荷面密度單位面積

dE體積dV1帶電dEdEddx

EIE1E2 E

0EIIIE1E2補(bǔ)償EER2x

ⅠxpOxpO

1212

(R2x2)1/

(R

x2)1/2解F F 相對于O點的

MF1lsinθF1l

qlE MqlE θ 力偶矩最大2

力偶矩為零(電偶極子處于穩(wěn)定平衡)；力偶