10-3 静电场习题课——【大学物理课件】

大学物理课件：静电场一、静电场的基本概念1.1电荷电荷是物质的一种属性，是带电粒子的基本单位。

根据电荷的性质，电荷可分为正电荷和负电荷。

自然界中，已知的电荷只有两种：电子和质子。

电子带负电，质子带正电。

电荷的量是量子化的，即电荷量总是元电荷的整数倍。

1.2静电场（1）存在势能：在静电场中，电荷之间存在电势差，电荷在电场中移动时会受到电场力的作用，从而具有势能。

（2）叠加原理：静电场中，任意位置的电场强度是由所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和。

（3）保守性：静电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，因此静电场是保守场。

1.3电场强度电场强度是描述电场中电荷受力大小的物理量。

电场强度E的定义为单位正电荷所受到的电场力F，即E=F/q。

电场强度是矢量，方向与正电荷所受电场力方向相同。

在国际单位制中，电场强度的单位为牛/库仑（N/C）。

二、库仑定律2.1库仑定律的表述库仑定律是描述静止电荷之间相互作用的定律。

库仑定律表明，两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，作用力在它们的连线上。

2.2库仑定律的数学表达式设两个点电荷的电荷量分别为q1和q2，它们之间的距离为r，则它们之间的相互作用力F可以用库仑定律表示为：F=kq1q2/r^2其中，k为库仑常数，其值为8.9910^9N·m^2/C^2。

2.3电场强度的计算根据库仑定律，可以求出单个点电荷产生的电场强度。

设一个点电荷q产生的电场强度为E，则距离该电荷r处的电场强度E 为：E=kq/r^2三、电势与电势差3.1电势电势是描述电场中某一点电荷势能的物理量。

电势的定义为单位正电荷从无穷远处移到该点时所做的功W，即V=W/q。

电势是标量，单位为伏特（V）。

3.2电势差的计算电势差是描述电场中两点间电势差异的物理量。

电势差U的定义为单位正电荷从一点移到另一点时所做的功W，即U=W/q。

电势差是标量，单位为伏特（V）。

大学物理静电场课件1.引言静电场是物理学中的一个重要概念，它涉及到电荷、电场、电势等基本物理量。

在大学物理课程中，静电场是一个重要的学习内容，本课件旨在帮助大家更好地理解和掌握静电场的基本原理和计算方法。

2.静电场的基本概念2.1电荷电荷是物质的一种基本属性，它可以分为正电荷和负电荷。

自然界中存在两种电荷，分别是正电荷和负电荷。

电荷的量度单位是库仑（C），1库仑等于1安培·秒。

2.2电场电场是指电荷周围空间里存在的一种特殊物质，它具有力和能量等物理属性。

电场的强度用电场强度E表示，单位是牛顿/库仑（N/C）。

电场强度E的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反。

2.3电势电势是指单位正电荷在电场中所具有的势能。

电势的大小用V 表示，单位是伏特（V）。

电势具有相对性，即电势的值取决于参考点的选择。

在物理学中，通常取无穷远处或大地作为零电势点。

3.静电场的计算方法3.1点电荷的电场和电势对于点电荷，其电场强度E和电势V的计算公式分别为：E=kQ/r^2V=kQ/r其中，k为库仑常数，其值为8.9910^9N·m^2/C^2；Q为点电荷的电量，单位为库仑（C）；r为点电荷到计算点的距离，单位为米（m）。

3.2电偶极子的电场和电势电偶极子是由两个等量异号电荷组成的系统。

电偶极子的电场强度E和电势V的计算公式分别为：E=kp/r^3V=kpcosθ/r其中，p为电偶极子的电偶极矩，其值为Qd，Q为电荷量，d为电荷之间的距离；θ为电偶极矩与电场线方向的夹角；r为电偶极子到计算点的距离。

3.3静电场的边界条件静电场的边界条件是指在两种不同介质分界面上，电场强度和电势的变化规律。

静电场的边界条件包括：（1）电场强度E的切向分量连续；（2）电场强度E的法向分量不连续，其跳跃量为：ΔE_n=σ/ε_0其中，σ为分界面上自由电荷的面密度，ε_0为真空的电容率，其值为8.8510^-12C^2/N·m^2。

大学物理课件静电场大学物理课件：静电场一、引言静电场是物理学中的一个重要概念，它描述的是电荷在空间中产生的电场对其他电荷的作用力。

在我们的日常生活中，静电现象随处可见，如静电吸附、静电感应等。

本篇课件将介绍静电场的基本概念、性质和规律，并通过实例说明静电场的实际应用。

二、静电场的定义与性质1、静电场的定义静电场是指由静止电荷在空间中产生的电场。

在静电场中，电场强度E和电势V是描述电场特性的两个基本物理量。

2、静电场的性质（1）电场强度E是矢量，具有方向和大小。

在真空中，电场强度E 与电荷q成正比，与距离r的平方成反比。

（2）电势V是一个标量，它描述了电荷在电场中的相对位置。

在真空中，电势V与电荷q无关，只与距离r有关。

三、库仑定律与高斯定理1、库仑定律库仑定律是描述两个点电荷之间的作用力的定律。

在真空中，两个点电荷之间的作用力F与它们的电量q1和q2成正比，与它们之间的距离r的平方成反比。

2、高斯定理高斯定理是描述穿过一个封闭曲面的电场线数与该曲面所包围的电荷量之间的关系。

在真空中，穿过一个封闭曲面的电场线数N与该曲面所包围的电荷量Q成正比，与距离r的平方成反比。

四、静电场的实际应用1、静电除尘器静电除尘器是一种利用静电场对气体中的粉尘颗粒进行吸附的装置。

在静电除尘器中，带电的粉尘颗粒在电场力的作用下被吸附在收集器壁上，从而达到净化气体的目的。

2、静电复印机静电复印机是一种利用静电场对光敏材料进行成像的装置。

在静电复印机中，光敏材料上的电荷分布会根据光学图像产生变化，从而形成静电潜像。

这个潜像可以通过墨粉显影或热转印等方式转化为可见图像。

大学物理静电场课件一、静电场的基本概念1、静电场：静电场是静止电荷在其周围空间产生的电场。

2、静电场的特性：静电场具有“高斯定理”和“环路定理”两个基本特性。

二、静电场的数学描述1、电位函数：电位函数是描述静电场分布的物理量，其值沿闭合曲线的变化与电场强度沿该闭合曲线的积分成正比。