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1、第一节库仑定律第一节库仑定律第1页，本讲稿共30页You do not know anything until you have practiced.Richard Feynman Richard Feynman第2页，本讲稿共30页第3页，本讲稿共30页第4页，本讲稿共30页电电 磁磁 学学电能是应用最广泛的能源；电磁学与工程技术各个领域有密切的联系；电磁波的传播实现了信息传递；电磁学的研究在理论方面也很重要。第5页，本讲稿共30页本章作业：P154-155：5-1;5-2;5-4;5-5;5-6;5-7;5-7;5-9;5-10;5-11;5-12;5-13;5-15;5-16第6页，本讲
2、稿共30页第五章 静电场库仑定律高斯定理静电场力的功 电势静电场中的电介质静电场的能量第7页，本讲稿共30页本章主要内容本章主要内容:第8页，本讲稿共30页一 电荷的性质量子化2 2 电荷守恒定律电荷守恒定律 在在孤立孤立系统中系统中,电荷的代数和保持不变电荷的代数和保持不变.强子的夸克模型具有分数电荷（或 电子电荷）.（自然界的基本守恒定律之一）（自然界的基本守恒定律之一）1 基本性质 电荷有正负之分；电荷有正负之分；电荷量子化；电荷量子化；电子电荷电子电荷 同性相斥，异性相吸同性相斥，异性相吸.第9页，本讲稿共30页 SI制 二 库仑定律1 点电荷模型2 库仑定律库仑定律第10页，本讲稿共
3、30页（为真空电容率）令 库仑定律第11页，本讲稿共30页说明说明:(1)(1)q1和和q2同号时同号时,q1q200,与与 同向同向,即受到即受到斥力斥力.反之吸引力反之吸引力.(2)(2)两静止电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律两静止电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律.若电荷的速度若电荷的速度v=0=0或或vc时时,牛顿第二定律和牛顿第牛顿第二定律和牛顿第三定律所导出的结论都适用于库仑力作用的情形三定律所导出的结论都适用于库仑力作用的情形.(3)(3)库仑定律是一条实验定律库仑定律是一条实验定律,在真空中严格成立在真空中严格成立,但对于空气可近似使用但对于空气可近似使用.第12页，本讲稿共30
4、页点电荷 对 的作用力 由力的叠加原理得 所受合力 3 静电力叠加原理第13页，本讲稿共30页解 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（微观领域中,万有引力比库仑力小得多万有引力比库仑力小得多,可可忽略忽略不计不计.）第14页，本讲稿共30页三 电场和电场强度1.静电场(electrostatic field)实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力，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？但其相互作用是怎样实现的？电 荷电 场电 荷场是一种特殊形态的物质场是一种特殊形态的物质实物实物物物 质质 场
5、场第15页，本讲稿共30页 1.力的性质 电场强度 2.能的性质 电势第16页，本讲稿共30页 单位 电场中某点处的电场强度 等于位于该点处的单位试探电荷所受的力，其方向为正电荷受力方向.电荷 在电场中受力（试探电荷为点电（试探电荷为点电荷荷、且足够小且足够小,故对故对原电场几乎无影响）原电场几乎无影响）：场源电荷：试验电荷2.电场强度(electric field intensity)第17页，本讲稿共30页3.电场强度的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第18页，本讲稿共30页 点电荷的电场强度点电荷的电场强度E(r)；E仅由源电
6、荷和场点决定；仅由源电荷和场点决定；4 电场强度的计算第19页，本讲稿共30页点电荷系的场强点电荷系的场强第20页，本讲稿共30页 电荷连续分布情况电荷连续分布情况电荷体密度点 处电场强度第21页，本讲稿共30页电荷面密度电荷线密度第22页，本讲稿共30页电偶极矩(electric dipole moment)（电矩）例1 电偶极子(electric dipole)的电场电偶极子的轴第23页，本讲稿共30页电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度第24页，本讲稿共30页 电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度第25页，本讲稿共30页由对称性有解 例2 正电荷 均匀分布在半径为 的圆环上.计算在环的轴
7、线上任一点 的电场强度.第26页，本讲稿共30页第27页，本讲稿共30页讨 论（1）（点电荷电场强度）（点电荷电场强度）（2）（3）第28页，本讲稿共30页对q 的积分转变为对带电体体积的积分P P点电荷非点电荷第29页，本讲稿共30页 正确的结果，是从大量错误中得出来的；没有大量错误作台阶，也正确的结果，是从大量错误中得出来的；没有大量错误作台阶，也就等不上最后正确结果的高座。成就大事不在于力量的大小，而在于就等不上最后正确结果的高座。成就大事不在于力量的大小，而在于能够坚持多久。只要不丧失信心，坚持不懈，最终就会有成果。能够坚持多久。只要不丧失信心，坚持不懈，最终就会有成果。第30页，本讲稿共30页