大物場強疊加原理

大物場強疊加原理大物場強疊加原理大物場強疊加原理電荷守恒定律的表述：在一個和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。電荷守恒定律是物理學(xué)中普遍的基本定律電量是相對論不變量電荷守恒定律(lawofconservationofcharge)書籍能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)大物場強疊加原理大物場強疊加原理大物場強疊加原理電荷守恒1

電荷守恒定律的表述：在一個和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。

電荷守恒定律是物理學(xué)中普遍的基本定律

電量是相對論不變量

電荷守恒定律(lawofconservationofcharge)討論電荷守恒定律的表述：電量是相對論不變量討論2二.庫侖定律(CoulombLaw)1785年，庫侖通過扭稱實驗得到(實驗定律）回顧：萬有引力定律及其表達(dá)式1.表述在真空中，兩個靜止點電荷之間的相互作用力大小，與它們的電量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比；作用力的方向沿著它們的聯(lián)線，同號電荷相斥，異號電荷相吸。二.庫侖定律(CoulombLaw)在真空中，兩個3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242.K的取值一般情況下物理上處理K的方式有兩種：1)如果關(guān)系式中除K以外，其它物理量的單位已經(jīng)確定那么只能由實驗來確定K

值

K是具有量綱的量如萬有引力定律中的引力常量G就是有量綱的量2)如果關(guān)系式中還有別的量尚未確定單位則就令K=1(如牛頓第二定律中的K)2.K的取值5第二種高斯制中電量的單位尚未確定

令

K=13.SI中庫侖定律的常用形式有理化庫侖定律(兩種單位制)第一種國際單位制中真空介電常量真空電容率令第二種高斯制中3.SI中庫侖定律的常用形式有理化庫侖定律6基本實驗規(guī)律宏觀、微觀均適用地磁場研究（107m）到高能電子散射（10-17m）三.電力疊加原理施力受力?討論基本實驗規(guī)律施力?討論7q1q2q3Qqi

如果空間存在兩個以上的點電荷時，要用疊加原理。即作用在其中一個點電荷上的力，是各個點電荷對其作用力的矢量和。q1q2q3Qqi如果空間存在兩個以上的點電荷時，要8§2電場電場強度早期：電磁理論是超距作用理論后來:法拉第提出近距作用并提出力線和場的概念注意：兩個點電荷之間的作用力并不因第三個點電荷存在而有所改變。 庫侖定律與電力的疊加原理是關(guān)于靜止電荷相互作用的兩基本定律，應(yīng)用它們原則上可以解決靜電學(xué)中的全部問題?！?電場電場強度早期：電磁理論是超距作用理論9一.電場(electricfield)

電荷周圍存在電場。帶電體或電荷之間的相互作用是通過場來傳遞的。電荷場電荷1.電場的基本性質(zhì)

對放在其內(nèi)的任何電荷都有作用力

電場力對移動電荷作功

電場能使引入電場中的導(dǎo)體或電介質(zhì)分別產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象或極化現(xiàn)象一.電場(electricfield)電荷102.靜電場相對于觀察者靜止的定電荷產(chǎn)生的電場是電磁場的一種特殊形式二.電場強度(electricfieldstrength)空間帶電體，電量為Q描述場中各點電場的強弱的物理量——電場強度——描述電荷在各點受力強弱的物理量——2.靜電場二.電場強度(electricfield11試驗電荷條件

電量充分地小

線度足夠地小試驗電荷放到場點P處，試驗電荷受力為試驗表明：確定場點與試驗電荷無關(guān)電場強度定義比值試驗電荷條件電量充分地小試驗電荷放到場點P處，試驗電荷受力12討論

矢量場

量綱國際單位制單位或

點電荷在外場中受的電場力討論矢量場國際單位制單位或點電荷在外場中受的電場力13三.電場強度的計算1.點電荷的場強公式根據(jù)庫侖定律和場強的定義

球?qū)ΨQ由庫侖定律由場強定義討論

從源電荷指向場點

場強方向:正電荷受力方向由上述兩式得三.電場強度的計算1.點電荷的場強公式球?qū)ΨQ由庫侖定律由142.場強疊加原理任意帶電體的場強如果帶電體由n個點電荷組成，如圖由電力疊加原理由場強定義整理后得或根據(jù)電力疊加原理和場強定義2.場強疊加原理如果帶電體由n個點電荷組成，如圖由電力疊15若帶電體可看作是電荷連續(xù)分布的，如圖示把帶電體看作是由許多個電荷元組成，然后利用場強疊加原理。P電荷密度

體電荷密度矢量積分

面電荷密度

線電荷密度若帶電體可看作是電荷連續(xù)分布的，如圖示把帶電體看作是由許多個16電偶極矩（電矩）:[例1]電偶極子的電場+Pr+-q+qa電偶極矩（電矩）:[例1]電偶極子的電場+Pr+-q17電偶極子在均勻電場中所受的力矩：+epθff電偶極子在均勻電場中所受的力矩：+epθff18例2、求一均勻帶電直線在O點的電場。已知：

q、a、

1、

2。解題步驟：選電荷元dq=

dl

方向如圖取如圖示坐標(biāo)軸：θxyadll0r

2

1q例2、求一均勻帶電直線在O點的電場。已知：解題步驟：選電荷元19θxyadll0r

2

1qa作變量變換：

θxyadll0r21qa作變量變換：20θxyadll0r

2

1qa

同理：θxyadll0r21qa同理：21當(dāng)帶電直線的長度

無限長均勻帶電直線的場強：當(dāng)帶電直線的長度無限長均勻帶電直線的場強：22=4例3、求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點x處的電場。xxpdqa設(shè)：q、a、x已知。解：將帶電環(huán)分成無數(shù)dq

=4例3、求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點x處的電場。xxp23ayzx當(dāng)dq

位置發(fā)生變化時，它所激發(fā)的電場矢量構(gòu)成了一個圓錐面。Edqd.ayzx當(dāng)dq位置發(fā)生變化時，它所激發(fā)的電場Edqd.24E=4d例3、求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點x處的電場。xxpdqa設(shè)：q、a、x已知。解：將帶電環(huán)分成無數(shù)dq

由對稱性可知：E=4d例3、求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點x處的電場。x25xRrrdPx例4、均勻帶電圓盤軸線上的電場。已知：q、R、x。解：將盤分成無數(shù)圓環(huán)如圖示為電荷面密度方向沿盤軸向xRrrdPx例4、均勻帶電圓盤軸線上的電場。已知：q、R26討論：1、當(dāng)R>>x（無限大均勻帶電平面的場強）2、當(dāng)x>>R點電荷電場討論：1、當(dāng)