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文档简介

参考教材物理学简明教程马文蔚等高教出版社 1 物理学的第二次大综合 法拉第的电磁感应定律 电磁一体 麦克斯韦电磁场统一理论 19世纪中叶 赫兹在实验中证实电磁波的存在 光是电磁波 技术上的重要意义 发电机 电动机 无线电技术等 2 一电荷 3 电荷量子化 2 同性相斥 异性相吸 1电荷的量子化基本性质 电子电荷 2电荷守恒定律 不管系统中的电荷如何迁移 系统的电荷的代数和保持不变 自然界的基本守恒定律之一 强子的夸克模型具有分数电荷 或电子电荷 但实验上尚未直接证明 3 库仑 C A Coulomb1736 1806 法国物理学家 1785年通过扭秤实验创立库仑定律 使电磁学的研究从定性进入定量阶段 电荷的单位库仑以他的姓氏命名 4 1点电荷模型 2库仑定律 SI制 二库伦定律 真空电容率 5 大小 方向 q1和q2同号相斥 异号相吸 说明 1 v c 2 牛顿第二 三定律都适用 6 解 例在氢原子内 电子和质子的间距为 求它们之间电相互作用和万有引力 并比较它们的大小 微观领域中 万有引力比库仑力小得多 可忽略不计 7 三电场强度 静电场 静止电荷周围存在的电场 1静电场 场是一种特殊形态的物质 实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力 但其相互作用是怎样实现的 8 9 用 来分别描述静电场的上述两项性质 静电场 相对于观察者静止的带电体周围的电场 1 场中任何带电体都受电场力作用 动量传递 2 带电体在电场中移动时 场对带电体做功 能量传递 2电场强度 单位 电场中某点处的电场强度等于位于该点处的单位试验电荷所受的力 其方向为正电荷受力方向 电荷在电场中受力 试验电荷为点电荷 且足够小 故对原电场几乎无影响 10 3点电荷的电场强度 思考 11 4电场强度叠加原理 由力的叠加原理得所受合力 点电荷对的作用力 故处总电场强度 电场强度的叠加原理 12 电荷连续分布情况 电荷体密度 点处电场强度 13 电荷面密度 电荷线密度 14 电偶极矩 电矩 5电偶极子的电场强度 电偶极子的轴 解 1 电偶极子轴线延长线上一点的电场强度 15 16 2 电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度 根据对称性可知 17 18 例1正电荷均匀分布在半径为的圆环上 计算在环的轴线上任一点的电场强度 解 电荷连续分布 找电荷元 得到元电场强度dE 分析dE 19 由对称性有 各电荷元在点方向不同 分布于一个圆锥面上 将分解为平行于轴的分量和在垂直于轴平面内的分量 20 21 2 讨论 1 环心处 3 圆环有小缺口 圆心处场强 与缺口在一条直径上的点电荷在圆心处产生的场强相同 4 22 解由例1 23 24 25 讨论 无限大均匀带电平面的电场强度 点电荷电场强度 26 6 1电场强度小结 电场强度的定义 定量研究电场 对给定场源电
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