6o=8.85×10-12C2.N-1m2 真空电容率 4428 1 4π6 ·库仑力满足牛顿第三定律 F1=-F2 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 91 的相互作用。 库仑力的叠加原理: F=r,= qi刑 i=l 4π6 i-1
1 2 2 1 2 0 8.85 10 C N m − − − = 0 2 1 2 1 2 1 2 0 1 2 4 1 r r q q F = •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。 库仑力的叠加原理: 1 q 4 q 3 q 2 q 0 r10 q 20 r 40 r 30 r 真空电容率 F21 F12 • 库仑力满足牛顿第三定律 = − F21 F12 r 1 q 2 q = = = = n i n i i i i i r r q q F F 1 1 0 2 0 0 0 0 0 4 1
例:在氢原子中,电子与质子之间的距离约为5.3×10m,求 它们之间的库仑力与万有引力,并比较它们的大小。 解:氢原子核与电子可看作点电荷 e2 F。= =9x10°×1.6×1012 =8.2×10-8N 4π (5.3×10-11)2 万有引力为 mM F=G. r2 =6.67×101l 9.1×10-31×1.67×10-27 =3.6×10-47N (5.3×10-11)2 两值比较 结论:库仑力比万有引力大得多, F 8.2×10-8 3.6×10-47=2.3x1039 所以在原子中,作用在电子上的 力,主要是电场力,万有引力完 全可以忽略不计
例:在氢原子中,电子与质子之间的距离约为5.3×10-11m,求 它们之间的库仑力与万有引力,并比较它们的大小。 解:氢原子核与电子可看作点电荷 N r e Fe 8 1 1 2 1 9 2 9 2 2 0 8.2 10 (5.3 10 ) (1.6 10 ) 9 10 4 1 − − − = = = 万有引力为 N r mM Fg G 4 7 1 1 2 3 1 2 7 1 1 2 3.6 10 (5.3 10 ) 9.1 10 1.67 10 6.67 10 − − − − − = = = 两值比较 3 9 4 7 8 2.3 10 3.6 10 8.2 10 = − − = g e F F 结论:库仑力比万有引力大得多, 所以在原子中,作用在电子上的 力,主要是电场力,万有引力完 全可以忽略不计
4-2电场强度 静电场 1、k 电场的概念 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。 在该电场的任何带电体,都受到电场 的作用力,称此力就是电场力。 电荷→电场女电荷 2、电场的物质性 给电场中的带电体施以力的作用。 •当带电体在电场中移动时,电场力作功;表明电场具有能量。 电场具有能量,体现了它的物质性. 3、静电场 静止电荷产生的场叫做静电场,把激发静电场的电荷称为场源
4-2 电场强度 一、静电场 1、电场的概念 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。 在该电场的任何带电体,都受到电场 的作用力,称此力就是电场力。 2、电场的物质性 •给电场中的带电体施以力的作用。 •当带电体在电场中移动时,电场力作功;表明电场具有能量。 电场具有能量,体现了它的物质性. 3、静电场 静止电荷产生的场叫做静电场,把激发静电场的电荷称为场源 电荷 电场 电荷 q x y z a F a b Fb c F c
二、电场强度 1、检验电荷 线度足够小,小到可以看成点电荷; 电量足够小,小到把它放入电场中后,原来的电场 几乎没有什么变化。 2、实验 在静止的电荷Q周围的静电场中,放入检验电荷0,讨论 检验电荷o的受力情况。 F= 90r0 4π6r 为Q指向q的单位矢量 F与r有关,而且还与检验电荷qo有关
二、电场强度 1、检验电荷 线度足够小,小到可以看成点电荷; 电量足够小,小到把它放入电场中后,原来的电场 几乎没有什么变化。 2、实验 在静止的电荷Q周围的静电场中,放入检验电荷q0 ,讨论 检验电荷q0 的受力情况。 0 2 0 0 4 r r Qq F = F与r 有关,而且还与检验电荷q0 有关。 r 0 为Q指向q0 的单位矢量
3、电场强度 检验电荷将受到场源电荷的作用力与试验电荷电量的比值 q则与试验电荷无关,可以反映电场本身的性质,用这个物 理量作为描写电场的场量,称为电场强度(简称场强)。 E 4、电场力 电荷g在电场E中 电场中某点的电场强度在数值上等于位于 的电场力 该点的单位正试验电荷所受的电场力。 F=qE 电场强度的方向与电场力的方向一致(当 qo为正值时)。 当g>0时,电场力 单位:N.Cl或V.m1 方向与电场强度方 向相同; 电场强度是电场的属性,与试验电荷的 当q<0时,电场力 存在与否无关,并不因无试验电荷而不 方向与电场强度方 存在,只是由试验电荷反映。 向相反
3、电场强度 检验电荷将受到场源电荷的作用力与试验电荷电量的比值 F/q0 则与试验电荷无关,可以反映电场本身的性质,用这个物 理量作为描写电场的场量,称为电场强度(简称场强)。 0 q F E = 电场中某点的电场强度在数值上等于位于 该点的单位正试验电荷所受的电场力。 电场强度的方向与电场力的方向一致(当 q0为正值时)。 单位:N.C-1或V.m-1 电场强度是电场的属性,与试验电荷的 存在与否无关,并不因无试验电荷而不 存在,只是由试验电荷反映。 4、电场力 电荷q在电场E中 的电场力 F qE = 当q>0时,电场力 方向与电场强度方 向相同; 当q<0时,电场力 方向与电场强度方 向相反