《医用物理学》教学课件：5-静电场-1.pptx

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1、第五章静电场（3次课）第七章磁场和电磁感应（2次课）第八章波动光学（2次课）第十二章X射线（1次课）第十一章量子物理基础（1次课）第十章狭义相对论基础（1次课）电磁学电能是应用最广泛的能源；电磁学与工程技术各个领域有密切的联系；电磁波的传播实现了信息传递；电磁学的研究在理论方面也很重要。第五章静电场§5-1库仑定律§5-2高斯定理§5-3静电场力的功电势§5-4静电场中的电介质§5-5静电场的能量本章习题P1545-1,5-2,5-4,5-5,5-6,5-7,5-8,5-9,5-10(1),5-11,5-12,5-13,5-15,5-161.电荷的量子化2.电荷守恒定

2、律(lawofconservationofcharge)在孤立系统中,电荷的代数和保持不变.（自然界的基本守恒定律之一）(1)电荷有正负之分；(3)同性相斥,异性相吸.5.1.1电荷的性质§5-1库仑定律（Coulomb’slaw)(2)电荷量子化；电子电荷CharlesCoulomb(1736-1806)FrenchphysicistIn1785,Frenchphysicist,CharlesCoulombdeterminedtheforcelawforelectrostaticsdirectly.5.1.2库仑定律1.库仑定律5.1.2库仑定律在真空中，两个静止的

3、点电荷间的相互作用力的大小与两个点电荷所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。2.点电荷模型5.1.2库仑定律1)相对量(d<

4、电场的叠加原理：多个点电荷对某一点电荷的作用力等于各个点电荷单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和电荷连续分布情况电荷元对P点处点电荷的静电力为带电体对P点处的点电荷的静电力为3.静电力的叠加原理的方向例题：真空中一长为L的均匀带电直线，线电荷密度为λ。求在此带电直线的延长线上与直线近端相距R处的P点的电荷q0受到的静电力。3.静电力的叠加原理LRPOxdxx小线元dx所带的电量为此电荷元对P点的电荷静电力为：例题：真空中一长为L的均匀带电直线，线电荷密度为λ。求在此带电直线的延长线上与直线近端相距R处的P点的电荷q0受到的静电力。3.静电力的叠加原理LRPOxdxxP

5、点的电荷受到的总静电力为：1.静电场(electrostaticfield)实验证实：两静止电荷间存在相互作用的静电力。但其相互作用是怎样实现的？电荷电场电荷场是一种特殊形态的物质5.1.3电场与电场强度(electricfieldstrength)静电场：与观察者相对静止的电荷产生的电场.它不随时间变化.场源电荷（chargeoffieldsource）：激发电场的电荷.2.电场强度(electricfieldstrength)单位:电场中某点处的电场强度等于位于该点处的单位试探电荷所受的力,其方向为正电荷受力方向.电荷在电场中受力（试探电荷为点电荷、且电量足够小,

6、故对原电场几乎无影响）:场源电荷:试探电荷试探电荷所受的电场力3.点电荷的电场强度4.电场强度的叠加原理由静电力的叠加原理得所受合力点电荷对的作用力故处总电场强度证明：在P点放置试探电荷[例5-1]求电偶极子中垂线上任一点的电场强度。电偶极子:两个相距很近的等量异号电荷所组成的带电系统。电偶极矩由对称性有分析[例5-2]正电荷均匀分布在半径为的圆环上.计算在环的轴线上任一点的电场强度.解：讨论(1)（点电荷电场强度）(2)(3)叠加原理库仑定律点电荷带电体系大小?方向?q可正可负回顾适用条件？电场强度(1)(2)方向：沿x轴体电荷面电荷线电荷5.2.1电场线(elec

7、tricfieldline)——电场的图示法§5-2高斯定理1）曲线上每一点切线方向为该点电场方向；2）通过垂直于电场方向单位面积电场线数为该点电场强度的大小.任何两条电场线不相交.点电荷的电场线正点电荷+负点电荷一对等量异号、同号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线带电平行板电容器的电场线+++++++++++2.任何两条电场线不相交.1.不闭合,不中断；起于正电荷、止于负电荷；电场线特性3.电场线的疏密程度与电场强度的大小有关.5.2.2电通量(electricflux)均匀电场，与平面夹角均匀电场，垂直平面电场线的数密度表示电场强度的大小