Q1
d
r
Байду номын сангаас观察点
.P
库仑定律： • 1785年，法国库仑（C.A.Coulomb) 库仑
库仑定律
真空中两个静止的点电荷之间的作用力（静电力）， 与它们所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方 成反比，作用力沿着这两个点电荷的连线。
F21 ——电荷q1作用于电荷q2的力。
q1q2 F21 F12 k 2 r0 r 1 k 4 0
F31 1 40 q1q3 r2
F3
q3 0.3m j q2

F31
0.6m
9.0 109 140 N
6.5 10 8.6 10 N
5 5
0.62
i
0.52m
q1
x
力 F31 沿x轴和y轴的分量分别为
Fx F31 cos 30 120N
引力
q1q2 1 q1q2 注意：只适用两 r0 r 2 3 个点电荷之间 4 0 r 4 0 r
静电力的叠加原理 作用于某电荷上的总静电力等于其他点电荷单独 存在时作用于该电荷的静电力的矢量和。 数学表达式
离散状态
N F Fi i 1
r10
ri 0
dF
A q0 B
q0
A
FB
（1）点电荷的电场
3.电场强度的计算
（2）场强叠加原理和点电荷系的电场 （3）连续分布电荷的电场
（1)点电荷的电场
1 q0 q F r 3 4 0 r
E
F 1 q E r 3 q0 40 r
E
q 源点
q0
E
场点
F
F2
F
Fi
连续分布
qqi 4 0 ri
2
q1 q2
q
F1
r20
F dF
qdq r 2 0 4 0 r
例8-3 在图中, 三个点电荷所带的电荷量分别为q1=－86C， q2=50C，q3=65C。各电荷间的距离如图所示。 求作用在q3上合力的大小和方向。 y 解:选用如图所示的直角坐标系。 F32 按库仑定律可算得 q1作用于 电荷q3上的 F31 的大小为
1. 电场
二
电场
超距作用 用
电场强度
电荷1 作用 电荷1 电场2 电场1 电荷2 作用 电荷2
两种观点
{ “场”作
2. 电场强度
• 试验电荷q0及条件
F •定义电场强度 E q0 电场中某点的电场强度等于单位 正电荷在该点所受的电场力.
{q
正点电荷(尺寸小)
足够小，对待测电场影响小 0 F
q1 ro
r
q2

ro
——单位矢量，由施力物体指向受力物体。 ——真空介电常数。
0
0 8.85 10 12 C 2 N 1 m 2
k
讨论
1 4 0
9 10 Nm C
9 2
2
F21
q1q2 r0 2 4 0 r
1
库仑定律包含同性相斥，异性相吸这一结果。 (a)q1和q2同性，则q1 q2>0, F21和 r0 同向， 方程说明1排斥 2
Fx 0
合力 F3的大小为
F3 F31 F32 Fx Fxi Fy Fy j (120i 255 j ) N
F3 Fx2 Fy2 1202 2552 N 281.8N Fy 64.8 合力 F3与x 轴的夹角为 arctan Fx
起电机
雷电
3. 电荷量子化
• e =1.60210-19库仑，为电子电量
q ne
n 1,2,3,
• 夸克模型（分数电荷） • 宏观带电体的带电量qe，准连续
4. 电荷的相对不变性：其电量与其运动状态无关。
5. 库仑定律
点电荷（又一理想模型） 可以视为点电荷的条件: d << r
F12
r0
q1 0 q1 0
q2 0 q2 0
F21
斥力
q1q2 r0 2 4 0 r (b)q1和q2异性，则q1 q2<0, F21和 r0 反向，
方程说明1吸引2
F21
1
r0 F12
q1 0 q1 0
F 1
F21
q2 0 q2 0
第八章静电场和稳恒电场
静电场----相对于观察者静止的电荷产生的电场
稳恒电场—不随时间改变的电荷分布产生不随时间
改变的电场
两个物理量：
场强、电势；
一个实验规律：库仑定律； 两个定理： 高斯定理、环流定理
课题:
§8－1 电荷
库仑定律
电场
电场强度
教学目标： 1、正确理解库仑定律及其应用 2、掌握静电场强度及其叠加原理，熟练计算点电荷、连续分布 的电场的电场强度 教学重点： 1、正确理解库仑定律 2、掌握静电场中电场强度的概念及物理意义 3、计算各种情况中的电场强度 教学难点： 1、库仑定律、电场强度叠加原理的理解与应用 2、连续分布电场的电场强度的计算 教学手段：多媒体教学与讲授相结合 课时安排：2课时
+
r
r
r
（2)电场强度叠加原理和点电荷系的场强 n F F1 F2 Fn Fi
Fi
F2
q
F1
F F 1 F2 Fn E q0 q0 E1 E2 En 电场强度叠加原理 E Ei
一 电荷 库仑定律
1. 电荷 摩擦起电和雷电：对电的最早认识 两种电荷：正电荷和负电荷（同一本质 的 两个对立面） 电性力：同号相斥、异号相吸 电荷量：物体带电的多少（可作为代数量来运算） 2. 电荷守恒定律 电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能 从一个物体转移到另一个物体或是从物体的一 个部分转移到另一部分而正负电荷的代数和保 持不变。 或：在一个孤立系统内发生的过程中,正负电荷的 代数和保持不变。

Fy F31 sin 30 70N
电荷q2作用于电荷q3上的力 F32 的大小为
F32 1 40 q1q3 r2
9
9.0 10 325N
6.5 10 5.0 10 N
5 5
0.32
力 F32沿x 轴和y 轴的分量分别为
Fy 325N 根据静电力的叠加原理,作用于电荷q3上的合力为