§8-2库仑定律( Coulomb law) 静电学是研究相对于观察者为静止的电荷间相互 作用的规律,所以观察者所在的参考系必须是惯性 参考系 ·静电学理论基础是库仑定律、叠加原理、电荷守恒 定律 、库仑定律 1785年法国物理学家库仑利用扭秤(扭力天平)实验 直接测定了两个带电球体之间的相互作用的电力,从 而得到两个点电荷之间相互作用的规律~库仑定律。 点电荷:是一个抽象的模型。当两带电体本身的线度 d远比问题中所涉及的距离r小得很多时,即d<r,带 电体就可近似当成是“点电荷
§8-2 库仑定律(Coulomb law) 一、库仑定律 •静电学是研究相对于观察者为静止的电荷间相互 作用的规律，所以观察者所在的参考系必须是惯性 参考系。 •静电学理论基础是库仑定律、叠加原理、电荷守恒 定律。 1785年法国物理学家库仑利用扭秤(扭力天平)实验 直接测定了两个带电球体之间的相互作用的电力，从 而得到两个点电荷之间相互作用的规律～库仑定律。 点电荷：是一个抽象的模型。当两带电体本身的线度 d远比问题中所涉及的距离r小得很多时，即d<<r，带 电体就可近似当成是“点电荷”
库仑定律的表述: 在真空中,两个静止的点电荷之间的相互作用力,其 大小与它们电荷的乘积成正比,与它们之间距离的二 次方成反比;作用力的方向沿着两点电荷的连线,同 号电荷相斥,异号电荷相吸 库仑定律的数学式: q1 2 F12=k 4142 fi 2 12 7i2 712 h12 12 21表示单位矢量 712 21 2 fo,=k q14 21 e2 库仑力满足牛顿第三定律 21
12 2 1 r r r = − 1 2 12 12 2 12 q q F k e r = 12 r 1 r 2 r O F12 F21 1 q 2 q 12 12 21 12 r e e r = = − 表示单位矢量 •库仑定律的表述： 在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其 大小与它们电荷的乘积成正比，与它们之间距离的二 次方成反比；作用力的方向沿着两点电荷的连线，同 号电荷相斥，异号电荷相吸。 •库仑定律的数学式： F21 F12 = − 库仑力满足牛顿第三定律 1 2 21 21 2 21 q q F k e r =
国际单位制中: k 8.98755×10N.m2.C2≈90×109N.m2.C2 4元E0 E=8.854187817×10-12C2.N.m2≈885×10-12F2.m1 称为真空电容率或真空介电常量。 2.叠加原理 实验表明,库仑力满足线性叠加原理, 即不因第三者的存在而改变两者之间 0 的相互作用。 q 静电力的叠加原理: 02 =∑F=∑ I gog q 4兀a Oi 参见:P5例 作业:P5184
9 2 2 9 2 2 0 1 8.98755 10 9.0 10 4 k N m C N m C − − = = 12 2 1 2 12 2 1 0 8.854187817 10 8.85 10 C N m F m − − − − − = 国际单位制中： 称为真空电容率或真空介电常量。 实验表明，库仑力满足线性叠加原理， 即不因第三者的存在而改变两者之间 的相互作用。 静电力的叠加原理： 0 0 0 0 2 1 1 0 0 1 4 n n i i i i i i q q F F e = = r = = 1 q i q q3 2 q 0 q 01 r 02 r 0i r 03 r 2.叠加原理 参见：P5 例 作业：P51 8-4 • • • • •
§8-3电场强度( electric field strength) 电场( electric field)的物质性: 1.电荷之间的相互作用是通过电场传递的,或者说电 荷周围存在有电场,引入该电场的任何带电体,都受 到电场的作用力,这就是所谓的近距作用 电荷 电场 电荷 2.场的物质性体现在: a.力学性质:给电场中的带电体施以力的作用 b.能量性质:当带电体在电场中移动时,电场力会对 其作功。表明电场具有能量。 C.变化的电场以光速在空间传播,表明电场具有动量 表明电场具有动量、能量,体现了它的物质性
§8-3 电场强度(electric field strength) 一、电场(electric field)的物质性： 1.电荷之间的相互作用是通过电场传递的，或者说电 荷周围存在有电场，引入该电场的任何带电体，都受 到电场的作用力，这就是所谓的近距作用。 2.场的物质性体现在： a.力学性质: 给电场中的带电体施以力的作用。 b.能量性质：当带电体在电场中移动时，电场力会对 其作功。 表明电场具有能量。 c.变化的电场以光速在空间传播，表明电场具有动量 电荷 表明电场具有动量、能量，体现了它的物质性。 电场 电荷
3电场与实物之间的不同在于它具有叠加性。(同类 实物具有可加性) 二、电场强度( electric field strength) 试验电荷:+q本身携带电荷足够小;占据空间也足 够小,放在电场中不会对原有电场有显著的影响。 将+q放在点41,92,43…q荷系产生的电场中, q0受到的作用力为F,为描述电场的属性引入 个物理量电场强度(简称为场强) F E 单位正电荷在电场中某 物理 q0点所受到的力。 意义 它与检验电荷无关,反映电场(源电荷)本身的性质
3.电场与实物之间的不同在于它具有叠加性。(同类 实物具有可加性) 二、电场强度 (electric field strength) •试验电荷： 本身携带电荷足够小；占据空间也足 够小，放在电场中不会对原有电场有显著的影响。 0 +q 0 F E q = 它与检验电荷无关，反映电场(源电荷)本身的性质。 ～单位正电荷在电场中某 点所受到的力。 物理 意义 •将 放在点 电荷系产生的电场中， 受到的作用力为 ，为描述电场的属性引入 一个物理量电场强度(简称为场强）： q q q qn , , ,... 1 2 3 F 0 +q 0 +q