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1、两个物理量2023/4/71第1页，共22页，编辑于2022年，星期三4-1 电场强度电场强度电荷守恒定律电荷守恒定律：在一个孤立系统内发生的过程中，在一个孤立系统内发生的过程中，正正负电荷的代数和保持不变。负电荷的代数和保持不变。电荷的电荷的量子化效应量子化效应：Q=Ne复习：电荷复习：电荷电荷的种类：正电荷、负电荷电荷的种类：正电荷、负电荷电荷的性质：同号相斥、异号相吸电荷的性质：同号相斥、异号相吸电量：电荷的多少电量：电荷的多少 单位：库仑单位：库仑 符号：符号：C2023/4/72第2页，共22页，编辑于2022年，星期三 点电荷：点电荷：当当带带电电体体自自身身线线度度与与所所研研究
2、究的的问问题题中中所所涉涉及及的的距距离离小小很很多多时时，该该带带电电体体的的形形状状与与电电荷荷在在其其上上的的分分步步状状况况均均无无关关紧紧要要，该该带带电电体体可可看看作作没没有有体体积积、但但集集中中了了所所有有电电量量的的数数学学几几何何点点，该该数数学学点点称称为为点点电电荷荷。任任何带电体均可看作点电荷的集合。何带电体均可看作点电荷的集合。由上知，由上知，点电荷是一个相对的概念。点电荷是一个相对的概念。2023/4/73第3页，共22页，编辑于2022年，星期三一、库仑定律一、库仑定律真空介电常数。真空介电常数。单位矢量，由单位矢量，由施力物体指向受力物体施力物体指向受力物体
3、。电荷电荷q1作用于电荷作用于电荷q2的力。的力。真空中两个静止的点电荷之间的作用力真空中两个静止的点电荷之间的作用力（静电力静电力），与它），与它们所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，作用们所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，作用力沿着这两个点电荷的连线。力沿着这两个点电荷的连线。2023/4/74第4页，共22页，编辑于2022年，星期三讨论讨论库仑定律包含同性相斥，异性相吸这一结果。库仑定律包含同性相斥，异性相吸这一结果。(a)q1和和q2同性，则同性，则q1 q20,和和 同向，同向，方程说明方程说明1排斥排斥2斥力斥力2023/4/75第5页，共22页
4、，编辑于2022年，星期三(b)q1和和q2异性，则异性，则q1 q2l，电偶极矩电偶极矩求：求：A点及点及p点的场强点的场强解：解：A点点 设设+q和和-q 的场强的场强 分别为分别为 和和2023/4/715第15页，共22页，编辑于2022年，星期三2023/4/716第16页，共22页，编辑于2022年，星期三对对p点点,场强的大小为：场强的大小为：232204412)(coslrqlEEp+=+pepeq q2023/4/717第17页，共22页，编辑于2022年，星期三结论结论3041rpEprrpepe-=2023/4/718第18页，共22页，编辑于2022年，星期三例例4-2
5、 求一均匀带电圆环轴线上任一点求一均匀带电圆环轴线上任一点 x处的电场。处的电场。已知：已知：q、R、x。yzxxpRdqrdlRqdldqp pl l2=dq 在在P点处的场强的点处的场强的大小为：大小为：2023/4/719第19页，共22页，编辑于2022年，星期三yzxxpRdqrq qp ppepep pcos220241rldRqEa =2322041)(xRqx+=pepei)Rx(xqErr232204+=pepe2023/4/720第20页，共22页，编辑于2022年，星期三讨论讨论（1）当当 的方向沿的方向沿x轴正向轴正向当当 的方向沿的方向沿x轴负向轴负向（2）当当x=0,即在圆环中心处，即在圆环中心处，当当 x i)Rx(xqErr232204+=pepe23220242)RR(qREEmax+=pepe2023/4/721第21页，共22页，编辑于2022年，星期三（3）当当 时，时，这时可以这时可以把带电圆环看作一个点电荷把带电圆环看作一个点电荷,这正反映了这正反映了点点电荷概念的相对性电荷概念的相对性i)Rx(xqErr232204+=pepe222xRx+Rx2023/4/722第22页，共22页，编辑于2022年，星期三