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1、关于电荷 库伦定律 电场第1页，讲稿共18张，创作于星期二一一.电荷的量子化电荷的量子化1897年年 汤姆逊发现汤姆逊发现 1913年密立根试验验证年密立根试验验证（不连续）（不连续）最小基本电荷最小基本电荷元电荷元电荷二二.电荷守恒定律电荷守恒定律 系统系统 电荷的代数和不变电荷的代数和不变如如 电子偶湮没电子偶湮没a.量子化量子化 自然界一个普遍法则自然界一个普遍法则注b.电荷基本性质电荷基本性质正负性、量子性、守恒性、相对论不变性正负性、量子性、守恒性、相对论不变性（Q与运动状态无关）与运动状态无关）2.第2页，讲稿共18张，创作于星期二6 62 2 库仑定律库仑定律真空电容率真空电容率
2、(Fm-1)方向（斥力）方向（斥力）方向（引力）方向（引力）真空：真空：两点电荷（模型）两点电荷（模型）：(与与F万万类似类似)a.也适用均匀分布球形电荷（对称性）也适用均匀分布球形电荷（对称性）注b.对非点电荷对非点电荷c.对微观粒子对微观粒子F万万 0PQ 0方向方向方向方向Q r0+-oP（1）轴线上一点轴线上一点 Ax r0 且且.+-o8.第11页，讲稿共18张，创作于星期二（2）垂直平分线上一点垂直平分线上一点 B+-.o建立图示坐标系建立图示坐标系（利用对称性）（利用对称性）由对称性知由对称性知 Ey=0则则式中式中9.第12页，讲稿共18张，创作于星期二P Pa 1 1 2 2
3、yxo o例例1、真空中有均匀带电直线，长为真空中有均匀带电直线，长为L，总电量为总电量为Q。线线外有一点外有一点P，离开直线的垂直距离为离开直线的垂直距离为a，P点和直线两端连点和直线两端连线的夹角分别为线的夹角分别为 1和和 2。求。求P点的场强。（设电荷线密度点的场强。（设电荷线密度为为）d dx xx x解：解：电荷元：电荷元：dq=dxdEdExdEyr第13页，讲稿共18张，创作于星期二例例2 正电荷正电荷q均匀分布在半径为均匀分布在半径为R的圆环上的圆环上.计算计算通过环心点通过环心点O并垂直圆环平面的轴线上任一并垂直圆环平面的轴线上任一 点点P 处处的电场强度的电场强度.分析：
4、分析：a.线分布线分布，d q 取线元形式点电荷取线元形式点电荷b.对称性分析与利用对称性分析与利用c.物理问题常变量识别物理问题常变量识别本题本题：改变改变d q 位置位置，r 均常量均常量、结论结论（记住）（记住）10.第14页，讲稿共18张，创作于星期二令令讨论讨论:a.圆环圆环 “点电荷点电荷”b.环心处环心处（x=0）（对称性）（对称性）c.极值极值极大值极大值11.第15页，讲稿共18张，创作于星期二例例3 有一半径为有一半径为R，电荷均匀分布的薄圆盘，其电，电荷均匀分布的薄圆盘，其电荷面密度为荷面密度为.求通过盘心且垂直盘面的轴线上任求通过盘心且垂直盘面的轴线上任意一点处的电场强度意一点处的电场强度.rdr分析：分析：a.面分布面分布c.d E 方向沿方向沿x 轴轴结论结论如仍取点电荷如仍取点电荷 二重积分二重积分ds 极坐标形式极坐标形式如取均匀带电细圆环如取均匀带电细圆环(上例上例)单积分单积分 dE 上例结论上例结论b.任取细圆环任取细圆环(r,dr)12.第16页，讲稿共18张，创作于星期二讨论：讨论：a.x R “点电荷点电荷”b.x R “无限大均匀带电平面无限大均匀带电平面”（近场模型）（近场模型）rdr（记住）（记住）方向垂直带电平面方向垂直带电平面匀强场匀强场13.第17页，讲稿共18张，创作于星期二感谢大家观看第18页，讲稿共18张，创作于星期二