第二章静电场 第二章静电场 主要內容 电场强度、电位、介质极化、场方程、边界条件、能量与力 1.电场强度 6.两种介质的边界条件 2.真空中静电场方程 7.介质与导体的边界条件 3.电位与等位面 8.电容 4.介质极化 9.电场能量 5.介质中的静电场方程 10.电场力
第二章 静电场 第二章 静电场 主 要 内 容 电场强度、电位、介质极化、场方程、边界条件、能量与力 1. 电场强度 2. 真空中静电场方程 3. 电位与等位面 4. 介质极化 5. 介质中的静电场方程 6. 两种介质的边界条件 7. 介质与导体的边界条件 8. 电容 9. 电场能量 10. 电场力
第二章静电场 真空中静电场的基本规律 静电场:由静止电荷产生的电场。 重要特征:对位于电场中的电荷有电场力作用。 库仑定律与电场强度 1.库仑( Coulomb)定律(1785年) R 真空中静止点电荷q1对q2的作用力: g12 g,g2 R2 4πE0R 4πE0K12
第二章 静电场 2 真空中静电场的基本规律 1. 库仑（Coulomb）定律(1785年) 库仑定律与电场强度 静电场：由静止电荷产生的电场。 重要特征：对位于电场中的电荷有电场力作用。 真空中静止点电荷 q1 对 q2 的作用力: y x z o 1 r 1 q 2 r R12 r F12 q2 1 2 1 2 12 12 2 3 4π 0 12 0 12 4π R q q q q R F e R R = =
第二章静电场 电场力服从叠加定理 真空中的N个点电荷φq2…、4分别位于 对点电荷小位于r)的作用力为 ∑F0=∑ gi R (R1=F- 4E R ●q 97 46 q13
第二章 静电场 3 • 电场力服从叠加定理 ( ) R r r i i = − 真空中的N个点电荷 （分别位于 ） 对点电荷 （位于 ）的作用力为 1 2 N q q q 、 、 、 q 1 2 N r r r 、 、 、 r q q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 3 1 1 4π 0 i N N i i q q q i i i qq R F F = = R = =
第二章静电场 2.电场强度 电场强度矢量E——描述电场分布的基本物理量 F(r) E(r)=lim q—试验正电荷 q0 根据上述定义,真空中静止点电 荷q激发的电场为 E gR E(F)= 4兀E。R (R=产-7 如果电荷是连续分布呢?
第二章 静电场 4 2. 电场强度 0 0 0 ( ) ( ) lim q F r E r → q = 3 0 ( ) 4π qR E r R = 如果电荷是连续分布呢？ 根据上述定义，真空中静止点电 荷q 激发的电场为 ( ) R r r = − 电场强度矢量 E —— 描述电场分布的基本物理量 0 q ——试验正电荷 y x z o r q r R E M
第二章静电场 体密度为()的体分布电荷产生的电场强度 E()=∑ p(△VR 4πEnR3 Pr)R 4TEO Pdr 小体积元中的电荷产生的电场 面密度为()的面分布线密度为a/(7)的线分布 电荷的电场强度 电荷的电场强度 P(rR E(r 1 P,r) E(r) ds dl 4兀Eo R 4E JC R
第二章 静电场 5 小体积元中的电荷产生的电场 ( ) r V y x z o r Vi r M (r) S 面密度为 的面分布 电荷的电场强度 (r) l 线密度为 的线分布 电荷的电场强度 体密度为 (r) 的体分布电荷产生的电场强度 = i i i i i R r V R E r 3 4π 0 ( )Δ ( ) 3 0 1 ( ) d 4π V r R V R = 3 0 1 ( ) ( ) d 4π S S r R E r S R = 3 0 1 ( ) ( ) d 4π l C r R E r l R =