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1、第一章主要第一章主要内容内容总总结结一、一、两两个基个基本本物理物理量量1、电电场场强强度度Fq0E 方向：方向：为正电荷在该点受力的为正电荷在该点受力的方方向向描描述电场述电场力力的性的性质质大小大小：单位电荷在该点受力的单位电荷在该点受力的大大小；小；1）场场强强叠叠加原加原理理n12 E Ei0in0 i rr 21qi1 4点点电荷系电荷系： E E连连续带电续带电体体：(V)r0r 201dqE 40E qx4 ( x2 R2 )3 2（2）均均匀匀带电圆带电圆盘盘的场的场强强2）几几个个典型典型带带电体电体的的场强场强公式公式（1）均均匀匀带电圆带电圆环环的场的场强强ExPR20E
2、 (1 x )x2 R220E 无限大无限大（3）均均匀匀带电球带电球壳壳的电场的电场分分布布（均匀带电，（均匀带电，总电总电量量为为Q）OabE 0(r b)4 r 20Q(r a)(a r b)0Qr 3 a34 r 2b3 a3若若a=0,得得均均匀带电匀带电球球体内的体内的场场强强32 ( )(r b)Qr40rb若球壳若球壳无无限限薄薄，则则不需不需考虑考虑壳内壳内 电电场场，得均，得均匀匀带电球带电球面面内外的内外的场场强强20r )E Q / (4E 内 0外（4）无无限限长带电长带电圆圆柱体的柱体的电电场分场分布布（均匀（均匀带带电，体电，体密密度度为为）E+E r(r R)
3、2 0(r R) (柱体）20r其中： R2对对无限长无限长带带电圆筒电圆筒面面 ,因因筒内无筒内无电电荷荷，故有，故有E内 0; E外 /(20r )(柱面）其中： 2R若带电圆柱体的半径无限若带电圆柱体的半径无限小小 ，则则得无限得无限长长带电直带电直线线的场的场强强20rE 3）电场强度电场强度（或（或电电场力场力）的的计计算算对对于点电于点电荷荷系系：iin0 i rr 241q0E i 1对对于连续于连续带带电体电体：应应特别注特别注 意意矢矢量的量的 运运算算方方法法0S qi内 E dS 典典型带电型带电体体的场的场强强场场强叠加强叠加原原理理方方法法方方法法利利用高斯用高斯定定
4、理求特理求特殊殊对称分对称分布布带电体带电体的的场场 强强场场强与电强与电势势的关的关系系E x i yj z k U U U 常常用方法用方法：化化“整整”为为“零零”；补偿补偿法法；叠加；叠加法法。2、电电势势1）静静电电势势能能Aq0在在 A 点处的电势能点处的电势能： WAE dl q 00AAq WAU00E dl描描述电场述电场能能的性的性质质BrrAABUE dl2）电电势势3）电电势势差差（电压（电压）3）电电势势叠叠加原加原理理n U i n0i1q i1 4r点点电荷系电荷系： U U1 U2(V)连连续带电续带电体体： U 1dq40r4）典典型型带带电体的电体的电电势分
5、势分布布（3）均均匀匀带电圆带电圆环环轴线上轴线上的的电势分电势分布布：（1）点点电电荷场中荷场中的的电势分电势分布布：（2）均均匀匀带电球带电球面面场中电场中电势势分布分布：q04 rU 内U q 恒量04 R0U q 1 4 rr外210qU 4(R2 x2 )5）电势（电电势（电势差势差、电势电势能能或或电电场力场力做做功）功）的的计计算算对对于点电于点电荷荷系系：nU i i 1 40ri1q对对于连续于连续带带电体电体：标标量直接量直接求求和和方方法法0UA 方方法法典典型带电型带电体体的电的电势势电电势叠加势叠加原原理理场场强积分强积分法法（沿电（沿电力力线积分线积分）熟记均匀带电
6、圆熟记均匀带电圆环环/圆盘、均匀带电球圆盘、均匀带电球面面/球体，无限长均匀球体，无限长均匀带电圆柱面带电圆柱面/柱体、无限大带电平面柱体、无限大带电平面的的E、分布。、分布。BAAU ABE dlE dlWAB qU AB常常用方法用方法：化化“整整”为为“零零”；补偿补偿法法；叠加；叠加法法。二、二、四四个基个基本本规规律律1、电电荷荷守守恒定恒定律律封闭系统中电荷量守封闭系统中电荷量守恒恒，非封闭系统电荷量，非封闭系统电荷量 增增加加(减减少少)等等于从系于从系统统边界面边界面流流入入(流流出出)的的电电荷荷量量 。2、库库仑仑定定律律有有心心力力平平方反比方反比律律3、高高斯斯定定理理
7、0i内Sq/ E dS 有有源源场场4、安安培培环环路定路定理理L E dl 0保保守力守力场场一、一、静静电场电场中中的导的导体体导体的内部和表面都没有电荷作任何宏观定向运动的状态。导体的内部和表面都没有电荷作任何宏观定向运动的状态。1、导导体体的的静电平静电平衡衡状状态态2、导导体体静静电平衡电平衡条条件件1导体内任一点的电场强度都等于零导体内任一点的电场强度都等于零2导体表面任一导体表面任一点点 场强方向垂直于表面场强方向垂直于表面导体导体为等为等势势体，导体表面为等势体，导体表面为等势面面3、导导体体上上电荷的电荷的分分布布1)当带电导体处于静电平衡状态当带电导体处于静电平衡状态时时,
8、 导体内部处处没有导体内部处处没有净电荷存在净电荷存在, 电荷只能分布于导体的表面电荷只能分布于导体的表面上上.2)导体表面附近的场强方向与表面垂直，导体表面附近的场强方向与表面垂直， 大小与该处电荷的面密度成正大小与该处电荷的面密度成正比比.0E en在静电平衡状态下在静电平衡状态下, 导体空腔内各点的场强等于零导体空腔内各点的场强等于零 ，空腔的内表面上处处没有电荷分空腔的内表面上处处没有电荷分布布.4、空腔导、空腔导体体 (带电带电荷荷Q )1)腔内无电荷，导体的电荷只能分布在外表面。腔内无电荷，导体的电荷只能分布在外表面。2) 腔内有电荷腔内有电荷q,导体的内表面电导体的内表面电荷荷-
9、q,外表面电外表面电荷荷Q+q空空 腔腔q- qQ+qQ3在静电平衡状态在静电平衡状态(1)空腔导体空腔导体, 外面的带电体不会影响空腔内部的电场分外面的带电体不会影响空腔内部的电场分布布;(2)一个接地的空腔导一个接地的空腔导体体, 空腔内的带电体对空腔外的物体空腔内的带电体对空腔外的物体不产生影响不产生影响.E内 0U 常 量qii 常量原原则则1.静静电电平平衡衡的条的条件件2.基基本本性性质质方方程程3.电电荷荷守守恒恒定定律律ii0SqE ds 1L E dl 05、有有导导体体存在时存在时静静电场的电场的计计算算二、二、线线性、性、各各向同向同性性、均、均匀匀电介电介质质中的中的电
10、场电场 0 r E介质中 0 E真空中1、电位、电位移移: 1)E 0 r E2、电极化强、电极化强度度：P 0 ( r000E 0E 3、极化电荷极化电荷面密面密度度: Pn4、电场与电电场与电荷面荷面密密度的度的关关系系:5、 有有电电介介质时的质时的高高斯定斯定理理如如果果电电荷荷和介质和介质的的分布具分布具有有一定对一定对称称性性：球球对称、对称、柱柱对称、对称、镜镜面对面对称称可可利用介利用介质质中的高中的高斯斯定理求定理求场场强强。思思路路：先根先根据据自由电自由电荷荷的分布的分布利利用介质用介质中中的高斯的高斯定定理理 求求出电位出电位移移矢量的矢量的分分布布；再再由电位由电位移
11、移矢量与矢量与场场强的关强的关系系求出场求出场强强的分布的分布。三、三、电电容器容器及及其电其电容容C QU1、 孤立导体的孤立导体的电电容容C一个带有电一个带有电荷荷为为Q 的孤立导的孤立导体体, 其其电势电势为为U (无无 穷穷远处为远处为电电势零势零点点)C qUA UB2、电电容容器器:两两个带有个带有等等量异号量异号的的导体组导体组成成的系的系统统.电电容器的容器的电电容容：3、三三种种典典型电容型电容器器的电的电容容: rdC 0 r sR2R1 rC 4 R1R2 R2 R1R1lR2 C 2 lln(R2R1 )CC1C2Cn 1 Cii 1 1 1 1 1 nUUnU1U2C
12、nC1C2+q-q+q-q +q-qU12ninC q C C C Ci1UC1C2Cnq1q2qn4、电电容容器器的串联的串联和和并并联联(1)电电容容器器的串的串联联(2)电电容容器器的并的并联联四四、静电、静电场场的能的能量量1、电荷系电荷系niiU qW i 121QU12C221Q2CU 2W 2、电容器电容器Ui 除除qi 以外的所有电荷在以外的所有电荷在qi处产生的电势处产生的电势两两个点电个点电荷荷系系统统1122122W 1 U q U qew1 D E 1 E 2223、静电场的能量静电场的能量目目前范畴前范畴内内，电场，电场能能量密度量密度：V2电电场能场能量量W 1 E 2dV