§92静电场、电场强度 1电场 近距作用 库仑力如何传递?两种观点 超距作用 近代物理学证明: 12 电荷q1电场电荷q2 21 电场的基本性质: 1°对放其内的任何电荷都有作用力 20电场力对移动电荷作功 静电场:相对观察者静止的电荷激发的电场。 是电磁场的一种特殊形式 特点:静电场与电荷相伴而生。 7
§9.2 静电场、电场强度 1.电场 库仑力如何传递？两种观点 近距作用 超距作用 近代物理学证明： 电荷q1 电场 电荷q2 F12 F21 电场的基本性质： 相对观察者静止的电荷激发的电场。 特点：静电场与电荷相伴而生。 ——是电磁场的一种特殊形式 静电场： 1º 对放其内的任何电荷都有作用力 2º 电场力对移动电荷作功 7
2电场强度矢量E (1)E的定义:E=F ∑ (q很小是实验电荷) 即:E 大小等于单位正电荷在该处受力大小 方向为单位正电荷在该处受力方向 单位:NC(牛顿/库仑)或Vm 般地: 电场空间不同点的场强E大小方向都不同 若场中各点的E大小方向都相同=→均匀电场
2. 电场强度矢量E (1) E 的定义： F o q E qo F E = （qO很小是实验电荷） 单位：N/C (牛顿 / 库仑) 或 V/m 大小等于单位正电荷在该处受力大小. 方向为单位正电荷在该处受力方向. E 即： 一般地: 电场空间不同点的场强 E 大小方向都不同。 若场中各点的E 大小方向都相同 均匀电场 i qi 8
(2)E的计算: 1)带电粒子的电场 求一带电位于原点处的粒子的电场E。 在任意点P放入一点电荷q q 根据库仑定律q受力 F 4e r P点处的场强:EFq q>0E‖FP 4ner q<OENP 电场分布特点: 1°E的方向,处处是以q为中心的 矢径方向(或反方向)。 q
(2) E 的计算： 1) 带电粒子的电场 + x y z q qo P r r qq F o o ˆ 4 2 = 求一带电q位于原点处的粒子的电场E。 在任意点P放入一点电荷qo r 根据库仑定律qo受力： P点处的场强： qo F E = r r q o ˆ 4 2 = q > 0 E ||r ˆ q < 0 E r ˆ 电场分布特点： 1º 的方向，处处是以 q 为中心的 矢径方向（或反方向）。 E + q 9
P点处的场强:E=q PE 4元E qo 2°q一定时,E的大小只与r有关。 X 在相同r的球面上E大小相等。 E r→0E→0 3°Ea 2r→0E→∞2 4°电场中每一点都对应有一个矢量E, 这些矢量的总体构成一个矢量场。 因此在研究电场时,不是只着眼于个别地方的 场强,而是求它与空间坐标的函数
z + x y q qo P r E 2º q 一定时， 的大小只与r 有关。 在相同 r 的球面上 大小相等。 E E 3º 2 1 r E r→ E→ 0 r E 4º 电场中每一点都对应有一个矢量 E ， 这些矢量的总体构成一个矢量场。 因此在研究电场时，不是只着眼于个别地方的 场强，而是求它与空间坐标的函数。 ? P点处的场强： r r q E o ˆ 4 2 = 10 r → 0 E →
例1求点电荷系q12、…k在空间任一点P处的电场。 解:设P点放一点电荷q 由电力叠加原理: 91 4受合力:F=F1+F2+…+Fk qk P点的电场E=F_F1,F lo o q =E1+E2+…+Ek =∑E=∑ qi i=147 2 即:电场中一点的场强=各点电荷在该点各自 产生的场强的矢量和 场强叠加原理
例1.求点电荷系q1、q2 、…qk 在空间任一点P处的电场。 q1 q2 qk . P qo 解：设P点放一点电荷 qo 由电力叠加原理： F F F Fk = 1 + 2 + + P点的电场 qo F E = E E Ek = 1 + 2 + + = = k i Ei 1 i k i o i i r r q ˆ 1 4 2 = = 即：电场中一点的场强 = 各点电荷在该点各自 产生的场强的矢量和 qo 受合力： 场强叠加原理 o k o o q F q F q F = + + 1 2 11