大学物理-静电场

电力

1. 质子与电子之间电力比引力强 39个数量

2. 长程力，存在于原子内部和宇宙天体之间

3. 吸引与排斥两种形式

4. 电力比磁力要强得多

电荷

性质

1. 电荷具有正负性

2. 电荷具有量子性，e=1.6\times 10^{-19}C

3. 电荷具有守恒性，\Sigma q_i=const

4. 电荷具有相对论不变性

点电荷模型试验基础

1. 质子的散射实验表明质子线度<10^{-15}m

2. 电子对撞实验表明电子线度<10^{-18}m

库仑定律

• 标量式：F=k\dfrac{q_1q_2}{r^2}

• 矢量式：\vec F=k\dfrac{q_1q_2}{r^2}\vec e_r

其中，k=\dfrac{1}{4\pi \varepsilon_0}，\varepsilon_0=8.851\times 10^{-12}C^2/N\cdot m^2是真空介电常数

电力叠加原理

电场强度

试验电荷条件

1. （正）点电荷—可以准确测量电场的分布

2. 电量足够小—不显著地影响电场的分布

电场强度方向为正电荷所受电场力的方向

电场强度定义

于是，对于电场内的任一电荷，其受到的力\vec F=q\vec E.

场强叠加原理

注意：场强叠加原理是电场力叠加的基础。

电场强度计算

总览

一维例题

二维例题

无限大平面电场叠加

三维例题

补偿法