理学第2章静电场1库仑定律与电场强度课件.ppt
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1、 两个定理:高斯定理、环流定理。,本章研究真空中静止电荷产生的电场-真空中静电场的性质和规律。,静电场:相对于观察者静止的电荷产生的电场。,两个物理量:场强、电位。,一个实验定律:库仑定律。,第二章 静电场,2,2.1 库仑定律与电场强度2.2 静电场的无旋性与电位函数2.3 静电场中的导体与电介质2.4 高斯通量定理2.5 泊松方程和拉普拉斯方程2.6 分界面上的边界条件2.7 导体系统的电容2.8 静电场能量和静电力,第二章 静电场,3,2.1 库仑定律与电场强度2.2 静电场的无旋性与电位函数2.3 静电场中的导体与电介质2.4 高斯通量定理2.5 泊松方程和拉普拉斯方程2.6 分界面上
2、的边界条件2.7 导体系统的电容2.8 静电场能量和静电力,第二章 静电场,4,电子电荷,e=1.60218924610-19 C,真空介电常数,5,二、电场,2-1 库仑定律与电场强度,一、电荷量子化 电荷守恒定律,三、库仑定律,四、电场强度,6,二、电场,2-1 库仑定律与电场强度,一、电荷量子化 电荷守恒定律,三、库仑定律,四、电场强度,7,一、电荷量子化 电荷守恒定律,1、电 荷,自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。,(Electric Charge),8,2、电荷守恒定律,(Conservation of Electric Charge),在一个
3、与外界没有电荷交换的系统内,无论进行怎样的物理过程,系统内正、负电荷量的代数和总是保持不变。电荷守恒定律。(物理学中的基本定律之一),9,一个电子电荷量为:,e=1.60218924610-19库仑,3、电荷的量子化(Quantization of Electric Charge),物体所带的电荷量不可能连续地取任意量值,而只能取电子或质子电荷量的整数倍值。电荷量的这种只能取分立的、不连续量值的性质,称为电荷的量子化。,e为最小电量单位,称元电荷或电荷的量子。,10,密立根(RobertAndrewsMillikan,18681953),1906-1917年,用液滴法首先从实验上证明了,微小粒
4、子带电量的变化不连续。,密立根于1910年设计了精美的实验,验证了爱因斯坦方程,于1914年完成发表。,爱因斯坦和密立根由于在光电效应方面的研究成果,分别获得1921年和1923年的诺贝尔物理学奖。,11,二、电场,2-1 库仑定律与电场强度,一、电荷量子化 电荷守恒定律,三、库仑定律,四、电场强度,12,电场是一种物质形态,即光量子,定义:,实现电荷间的相互作用的一种特殊物质。,a.电荷产生;b.可以离开电荷存在;c.有能量、动量和质量。,对静止和运动电荷有相同作用力的物理场;,二、电场,(Electric Field),基本性质:对处在电场中的电荷有力的作用。,13,电荷之间的相互作用有两
5、种观点:,(1)超距作用;,(2)电场作用。,14,超距作用认为:两电荷之间作用力是直接的超距作用,即 一个电荷把作用力直接施加于另一电荷上;电场作用认为:是相互作用通过电场来传递的,而不是直接的超距作用。,15,电场与实物之间的区别:电场具有叠加性。,电场作用:电荷周围存在的一种特殊物质,具有 能量、动量和质量。,电 场:实现电荷间的相互作用的一种特殊物质。,静 电 场:静止电荷(带电体)周围存在的电场。,电荷之间的相互作用有两种观点:,16,二、电场,2-1 库仑定律与电场强度,一、电荷量子化 电荷守恒定律,三、库仑定律,四、电场强度,17,“库仑定律”:使电磁学研究从定性进入定量阶段的重
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