当前位置：文档之家 › (完整版)电场和电场强度

(完整版)电场和电场强度

  • 格式：ppt
  • 大小：1.85 MB
  • 文档页数：45

下载文档原格式

  / 45

合集下载

电场和电场强度的计算

电场和电场强度的计算

导体在静电平衡状态下性质总结
内部电场强度为零
01
在静电平衡状态下，导体内部任意一点的电场强度为零，即没
有电荷的定向移动。
电荷分布在导体表面
02
在静电平衡状态下，导体内部的电荷会重新分布，使得电荷只
分布在导体的外表面。
导体是个等势体
03
在静电平衡状态下，导体内部任意两点的电势相等，即导体是
一个等势体。
易错点一
在计算过程中混淆不同物理量的单位和符号。例如，将电 场强度的单位写成牛/米（N/m）或混淆电荷量、距离等 符号。
易错点二
在处理复杂问题时未能正确应用叠加原理。在多个点电荷 或带电体产生的电场中，某点的电场强度是各个场源在该 点产生的电场强度的矢量和。
拓展延伸
要点一
微元法
将非均匀带电体划分为无数个微小的 带电元，每个带电元可以看作点电荷 ，然后根据叠加原理求出整个带电体 在空间中产生的电场分布。
均匀带电圆柱体
对于无限长均匀带电圆柱体，其产生的电场强度是恒定的，且方向平行于圆柱体 轴线。对于有限长度的均匀带电圆柱体，其两端效应会导致电场强度有所变化， 但总体上仍然呈现出平行于轴线的特点。
复杂形状带电体产生非恒定场简化处理方法
微元法
将复杂形状带电体划分为无数个微小的电荷元，每个电荷元产生的电场强度可以近似为点电荷产生的电场强度。通过 对这些微小电场强度的叠加，可以得到整个带电体产生的电场强度分布。
电场强度的方向
规定为正电荷在该点所受电场力的方向。
点电荷产生电场强度公式推导
1 2
点电荷电场强度公式
E=kQ/r^2，其中k为静电力常量，Q为场源电荷 的电量，r为场源电荷到观察点的距离。
公式推导

电场和电场强度复习

电场和电场强度复习

电场和电场强度复习1．电场(1)电场：带电体周围存在着一种物质，是电荷间的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．(2)电场最基本的性质是：对放入电场中的有的作用．2．电场强度(1)引入电场强度目的：描述电场的强弱，它所描述的是放入电场中的电荷所受电场的力的性质．(2)定义；放入电场中某点的电荷所受，与此电荷所带的比值，叫电场强度．用表示．(3)定义式：E＝（4）单位：N／C或v /m(5)矢标性：电场强度是，其方向为的受力方向．(6)点电荷场强的计算式：E＝3．电场的叠加电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同产生时，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和．4．电场线及其性质（1）．电场线：在电场中画出的一系列从出发到终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟一致，此曲线叫电场线．（2）．电场线的特点：①电场线是起源于(或无限远处)，终止于(或无限远处)的有源线．②电场线是不、不、不的曲线．③电场线的疏密反映电场的，且电场线密的地方场强，电场线疏的地方场强。

④电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲线，而是人们为了形象直观的描述电场而的曲线．5．匀强电场在电场中的某一区域里，如果各点的场强大小和方向都相同，这个区域的电场就叫匀强电场．匀强电场中的电场线是且互相平行的直线．一、选择题。

1．下面关于电场的叙述正确的是[ ]A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B．只有电荷发生相互作用时才产生电场C．只要有电荷存在，其周围就存在电场D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用2．下列关于电场强度的叙述正确的是[ ]A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3．电场强度的定义式为E＝F／q ，[ ]A．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量C．场强的方向与F的方向相同D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则[ ]A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关5．对公式E=KQ/r2的几种不同理解，错误的是[ ]A．当r→0时，E→+∞B．发r→+∞时，E→0C．某点的场强与点电荷Q的大小无关D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同6．关于电场线的说法，正确的是[ ]A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的7．关于点电荷的说法，正确的是[ ]A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电量很小的电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理8．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数[ ] A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少9．库仑定律的适用范围是[ ]A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律10．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电，上、下丝线受的力分别为T A＇、T B＇则[ ]A．T A＜T A＇ B．T B＞T B＇ C．T A =T A＇ D．T B＜T B＇11．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为[ ]A．0 B．2kq／r2C．4kq／r2D．8kq／r212．四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的[ ]13．如图4，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[ ]A．A、B、C分别带什么性质的电B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C中哪个电量最大D．A、B、C中哪个电量最小二、填空题。

电场和电场强度

电场和电场强度

第二节电场和电场强度知识点总结1、电场定义：电荷周围空间里存在的一种特殊形态物质。

2、注意：①电场是一种特殊存在的物质②任何电荷周围都存在电场③电场特性：对放入其中的电荷有力的作用。

④电荷之间的作用力通过电场作用。

二、电场强度:1、场源电荷:产生电场的电荷。

2、试探电荷:放入电场中探测电场性质的电荷。

3、试探电荷必须具备条件:1)电荷量足够小2)体积足够小。

满足上述条件的原因：它的引入不会影响原电场的分布4、电场的强度:放入电场中的某一点的检验电荷受到的电场力F跟检验电荷的电量q 的比值E①表达式:E=F/q(定义式)适用于任何电场②单位:N/C 1V/c=1V/m③电场强度是矢量。

方向:跟正电荷受的电场力方向相同与负电荷受的电场方方向相反④物理意义：描述该点的电场强度强弱和方向的物理量。

⑤注意：场强的大小和方向由电场本身决定与放入电荷无关。

三、真空中点电荷的电场强度：1、表达式：E=kQ/r22、注意：①该式仅适用于真空中的点电荷。

②Q是场源电荷的电荷量。

③r是电场中的点到场源电荷的距离。

3、两场强公式的区别：4、点电荷方向(正电有受力方向)：正的点电荷，场强背离本身。

负的点电荷，场强指向本身。

四.电场强度的叠加:如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

五、电场线：1、定义:用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲战(1)方向:电场线上每一点的切线方向。

(2)大小:电场线的疏密程度。

2、电场线特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；②同一电场的电场线在电场中不相交，不闭合。

（因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。

）③电场线是假象的曲线实际上不存在。

④同一幅图中电场线越密的地方场强越大。

3、几种特殊的电场的电场线分布：一、填空1.定义式：_______,方向的定义______________________;_____________________.场强由________来决定，与试探电荷无关，某个点的场强与试探电荷的种类______.与放不放试探电荷________。

9.2电场和电场强度

9.2电场和电场强度

Qq 1 F er 2 40 r
则点电荷Q在P点的电场强度 为
P F r q E
q ：检验电荷
＋Q：场源电荷
F Q 1 E e 2 r q 40 r
：＋Q指向P 点的单位矢量。
er
6
9.2 电场强度
第九章 静电场
二、点电荷的电场强度计算
Q Q 1 1 r E e 3 2 r 40 r 40 r
x
1 dl er 2 4π 0 r
17
z
问题：如何积分？注意这是矢量积分。
9.2 电场强度
第九章 静电场
方法：利用均匀带电体产生的电场具有对称性，将矢量 积分转为非矢量积分。 解：电荷元dq的对P 点处的电场强度为
dq
1 dq dE e 2 r 4 0 r
与dq对称的电荷元dq′ 对P点处的电场强度为
q
dl
er
r
P
dE
16
9.2 电场强度
第九章 静电场
例9-4：一均匀带电细圆环半径为R，带电量为q，求： 圆环轴线上一点P处的场强。 分析：将带电细圆环微分，每一微元dl带电量为dq，其 在轴线上一点P处的场强分布特点？
q R
y dq dl r
o
q ( ) 2π R
x
P
dE
1
1
就电场中一点而言， q0所受的电场力F与q0的大 小有关；但F与q0的比值， 则与q0无关，为一不变的矢 量。
A
+q
D
E4
+q E3 C F3
+Q
－q F4 +q F2 B E2
5
9.2 电场强度

9-2电场强度

9-2电场强度
§10-2 电场和电场强度
一、电场(electric field )
1. 在电荷周围空间存在一种特殊物质，它可以传递电荷之 间的相互作用力，这种特殊物质称为电场。静止电荷周围 存在的电场，称静电场，这就是所谓的近距作用。 电荷 电场 电荷
2. 任何进入该电场的带电体，都受到电场传递的作用力的 作用，这种力称为静电场力。
将带电体分成很多电荷元dq ,先求出它在空间任意 点 P 的场强 1 dq dE r 3 P 4π 0 r ＋ ＋＋ ＋ ＋ dE dq 对整个带电体积分,可得总场强： r ＋
＋ ＋
E dE
1 问题是引入电荷密度的概念并选取合适 的坐标，给出具体的表达式和实施计算。
q
q F2
F1 F2
q
q
F1
F2
q
q
F1
24
带电球面场强
25
续21
带电球面场强
26
例9 长为l 的 均匀带电直线，电荷线密度为 求：如图所示 P 点的电场强度
解：建坐标如图
在坐标 x 处取一长度为dx 的电荷元 电量为 dq dx
电荷元到场点P距离为r
3.当带电体在电场中移动时，电场力对带电体作功, 表明电 场具有能量。
实验表明电场具有质量、动量、能量，体现了 它的物质性。
1
二、电场强度 (electric field intensity) 1. 试探电荷： q0 是携带电荷足够小；占据空间也 足够小的点电荷，放在电场中不会对原有电场有显 著的影响。 2. 将正试探电荷q0放在电场中的不同位置，q0受到的 电场力 F 的值和方向均不同 , 但对某一点而言 F 与 q0 之比为一不变的矢量，为描述电场的属性 引入一个物理量电场强度(简称为场强）：

1-2电场和电场强度

1-2电场和电场强度
1 q E 2 4π 0 l r 2
上页 下页
2l q 1 1 q E E E 2 2 2 2 4π 0 4π 0 l l l 3 r r r 1 2 2 2 4r
三、场强叠加原理
n E E1 E2 En Ei i 1
连续分布的带电体：
E dE
V
上页
下页
四、场强的计算
1、点电荷的场强（真空中、静止）
F Q Q E e r 2 r 3 q0 4π 0 r 4π 0 r
q dy ( ) L 1 dy dE 4π 0 r 2
y
2
π dEx dE cos( ) 2
dy y
π 2
r
o
Hale Waihona Puke 1aP dEx
dEy
dE sin
1 dy sin 2 4π 0 r
dE
x
上页
下页
π dE y dE sin( ) 2 dE cos
Ey E y E y 0
Ex E x E x 2E x 2E cos
1 E Ex 4π 0 ql 2 l 32 2 (r ) 4
cos
l 2 l 2 r ( ) 2
2
上页
下页
1 4π 0
ql l 3 r 1 2 4r
2 1
上页
下页
讨论：
无限长带电棒
1 0
2 π
则
Ex 2π 0 a
Ey 0
上页
下页
★ 连续带电体电场强度计算的思路: 选取电荷元，表示相应的电场强度； 判断各电荷元的电场方向在所研究点处是否相同, 若方向相同则按标量计算; 不相同按坐标分量进行计算；

高中物理 1-3电场 电场强度和电场线课件 教科版选修3-1


完整版ppt
1
精彩回眸
通过对库仑定律的学习，同学们知道了两个相隔一定距离的电 荷之间有相互作用力．这种相互作用力与手推车的推力、绳拉 船的拉力、滑块在桌面滑动受到的摩擦力不同：后者都存在于 直接接触的物体之间，而电荷之间的相互作用力却可以发生在 两个相隔一定距离的物体之间．这到底是为什么？ 请大家首先考虑下面的问题．
(2)E＝Fq是场强的定义式，E 与 F 和 q 均无关 ，而是由 场源电荷 决定的． (3)场强从 力的角度描述电场的性质． (4)电场强度必须说明哪一个 位置 ，不同 位置场强往往 不同 ．
完整版ppt
7
三、点电荷的电场、匀强电场、电场的叠加
1．真空中点电荷周围的场强
在真空中点电荷 Q 的电场中，在距 Q 为 r 的 P 点引入试探电
荷 q，q 所受的库仑力 F＝kQr2q，由电场强度的定义 E＝Fq可得
E＝kQr2.
Q
(1)大小：E＝ kr2 .
(2)方向：Q 为正电荷时，E 的方向由 Q 指向 P ；Q 是负电荷
时，E 的方向由 P 指向 Q.
完整版ppt
8
2．匀强电场：电场中各点的场强的 大小和方向 都处处相同 的电场． 3．电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电 场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强 度的 矢量和．
等大同向
等大反向
完整版ppt
28
2．电场线与运动轨迹 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，曲线上某点的 切线方向规定为该点的场强方向，也是该点正电荷产生加速度 的方向；而运动轨迹是带电粒子在电场中运动的径迹，径迹上 每点的切线方向是粒子的速度方向．速度方向和加速度方向不 是一回事，二者不一定相同，因此不能将电场线和运动轨迹混 为一谈．只有下列几种情况同时具备时，电场线才和运动轨迹 重合：①电场线是直线；②仅受电场力作用；③初速度为零或 与电场线平行．

第一节电场和电场强度.完美版PPT


2．库仑定律的应用
（1）运用库仑定律计算时，要注意每个物理量用国际单 位制单位． （2）对于电量、距离或作用力发生变化的习题，用比例 法往往是方便的．
例题分析
[例1]真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和 B(A、B均可看作点电荷)，分别固定在两处，两球间静 电力为F．用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触， 再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为多大? 若再使A、B间距增大一倍，则它们的静电力又为多大?
C．A球带正电荷．B球带负电荷，A、B相比A的带电量较小
D．A球带负电荷，B球带正电荷，A、B相比A的带电量较大
7．真空中有两个点电荷带同种电荷ql、q2，它们相距较
近，保持静止状态，今释放q2，且q2只在q1的库仑力的作
用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力
A．不断减小； C．始终保持不变；
DB．．先不增断大增后大减小（ A ）
6．相同的带电介质小球 A、B．用等长绝缘细线悬挂在水
平杆上．在两球连线的延长线上A球左侧放一个带负电荷
的小球C，如图所示，此时A、B两球的悬线都保持竖直方
向，则下列说法中正确的是： （ C ）
A、A球带正电荷，B球带负电荷，A、B相比A的带电量较大
B．A球带负电荷，B球带正电荷，A、B相比A的带电量较小
解析：
设A、B两球的电量分别为q、－q，相距r，那么
F=kq2/r2，是引力．用球C接触球A后，A、C带电均为
q/2；再用球C与球B接触后，电荷又重新平均分配． C．使其一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1．5倍
C．A电荷对B电荷的电场的作用 C．若P点场强越大，则同一电荷在P点受的电场力越大
解答：设电荷的体密度为ρ， 例3如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏

电场电场强度和电场线


电场强度和电场线 如图是点电荷Q周围的电场线，以下判断正确的是( A ) A．Q是正电荷，A的电场强度大于B的电场强度 B．Q是正电荷，A的电场强度小于B的电场强度 C．Q是负电荷，A的电场强度大于B的电场强度 D．Q是负电荷，A的电场强度小于B的电场强度
1、正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动，而且加 速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的 哪一个?( D )
二、电场线的特征
1、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方 场强小 2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷， 孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或 起于）无穷远处点 3、电场线不会相交，也不会相切
4、电场线是假想的，实际电场中并不存在
5、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电 场中的运动轨迹之间没有必然联系
例3．直角三角形中AB＝4cm，BC＝3cm，在A、B 处分别放有点电荷QA、QB，测得C处场强为EC＝10N 异号 填 ／C，方向平行于AB向上.可判断QA与QB______( “同号”或“异号”)。今撤去QA，则EC′的大小 7.5 为________N ／C. A
解析：由场强的叠加可知,Q1和Q2 为异号电荷.撤去QA, EC′为QB在 该处产生的场强.由平行四边形 定则可求出EC′=7.5N/C.
– 中垂线上：在O点，即x=0处，E最大， x越大，即距O点越远E越小，两侧电 场强度数值关于O点对称。
例2.图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别 为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上 的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN 的左侧？（ A C D ） A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2 B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2| C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2 D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|

电场和电场强度


A电荷
Q ⋅Q 2 F = k 1 2 作用于 产生 r 电 场
作用于
?
B电荷
产生
电荷间的相互作用是通过电场而发生的！
二、电场
电场强度
1、电场：电荷周围所存在的 “特殊” 物质。只要 、电场： 特殊” 物质。 电荷存在，电荷周围就存在电场。 电荷存在，电荷周围就存在电场。 （1）电场看不见，摸不着。虽然它和由分子、 ）电场看不见，摸不着。虽然它和由分子、 原子组成的物质不同，但它客观存在， 原子组成的物质不同，但它客观存在，它是 一种特殊的物质形态。 一种特殊的物质形态。 （2）可以根据它表现出的性质研究它，认 ）可以根据它表现出的性质研究它， 识它。 识它。 （3）电场的基本性质是：它对放入其中的 ）电场的基本性质是： 电荷有力的作用，这种力叫电场力。 电荷有力的作用，这种力叫电场力。FA Fra bibliotekqrA
同一点： 同一点：
F Q F ∝q ⇒ = k 2 q r
A 不同的点： 不同的点：
A: B:
F Q =k 2 q rA F Q =k 2 q rB F Q =k 2 rC q
Q
rB
C:
rC
B +q FB
C FC +q
比值大的点：同样的电 比值大的点： 荷受到的电场力大， 荷受到的电场力大，电 场就强。 场就强。
说 明：
2、场源电荷与试验电荷： 、场源电荷与试验电荷： 场源电荷：产生电场的电荷。 场源电荷：产生电场的电荷。 试验电荷：用于研究电场中各点情况的电荷。 试验电荷：用于研究电场中各点情况的电荷。
注意：试验电荷电荷量及体积均应当充分小！！！ 注意：试验电荷电荷量及体积均应当充分小！！！
可见：电场中不同的点 可见： ①电场方向不同 ②电场强弱不同 如何描述电场的强弱呢？ 如何描述电场的强弱呢？
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

9
电磁学
§1.3 电场和电场强度
2 场强叠加原理和点电荷系的电场
设 真空 中存在几个电荷
q1,
n
q2,
,
qn
，
F
Fi
E
F1
F
F2 Fn
qi 对 q0 的作用
Fi
i 1
q1
e1
q0 F1
F2
Fn
q0
E1 E2 En
q2
r1
e2 r2
P
e3
r3
q0
q3
第一章 静电学的基本规律
2 所带电量q0要足够小，以不至于影响原来的电场分 布。 为叙述方便，在下面讨论中均用正电荷作试探电荷。
思考 试探电荷与点电荷有何不同？
第一章 静电学的基本规律
3
电磁学
§1.3 电场和电场强度
电场中某一点的电场强度
E
F
q0
A
q0
FA
B q0 FB
在电场某点处，场强的大小等于单位正电荷在该点 所受的电场力的大小，场强的方向与该单位正电荷 在该点处所受电场力的方向相同。
第一章 静电学的基本规律
15
电磁学
§1.3 电场和电场强度
四、连续分布电荷的电场
把带电体看成是许多极小的连续分布的电荷元 dq
组成。
dl
电荷线分布 dq dl
dS
电荷面分布 dq dS
电荷体分布 dq dV
dV
第一章 静电学的基本规律
16
电磁学
§1.3 电场和电场强度
每一个电荷元 都d q当作点电荷来处理，而电荷
E 1
ql
4 π 0 (r 2 l 2 / 4)3/ 2
1
p
用矢量形式表示为：
E)
3 2
若 r l
E
1
p
4π0 r3
电偶极子的场强不是决定于 ，q而是决定于 。这P
表明电偶极矩是表征电偶极子属性的一个重要物理
量。而且当距离很大时，电偶极子的场强以 衰r减3 ，
比点电荷的场强衰减迅速得多。
1 点电荷的电场
E
F
F
q0
1
4π0
qq0 r2
er
1
4π0
q r2
er
E
F
E
q0
场点
qr
源点
E
+
r
r
第一章 静电学的基本规律
7
电磁学
§1.3 电场和电场强度
E
1
4π0
q r2
er
+
真空中点电荷场强分布
第一章 静电学的基本规律
8
电磁学
§1.3 电场和电场强度
结论：
点电荷电场中某点的场强 E 的大小与场源电荷 所带的电量 q 成正比，与该点到场源电荷的距离的
12
电磁学
§1.3 电场和电场强度
E
E
1
4π0
(r 2
q l2
/ 4)
E
E
P
E 2E cos
E
cos
(r 2
l/2 l 2 / 4)1/ 2
q
r
+q
l/2 l/2
E
2
1
4π0
(r 2
q l2
/ 4)
(r2
l/2 l 2 / 4)1/ 2
第一章 静电学的基本规律
13
电磁学
§1.3 电场和电场强度
元 在 d点q 所激P发的场强，按点电荷的场强公式
1 dq dE 4πε0 r 2 er
根据场强叠加原理,整个带电体在 点P激发的场强
为
E
dE
1 dq 4πε0 r 2 er
dq + + +
+ ++ +
++
er
r
dE P
+
第一章 静电学的基本规律
17
电磁学
§1.3 电场和电场强度
第一章 静电学的基本规律
14
电磁学
§1.3 电场和电场强度
电偶极子是一个重要的物理模型，在研究电介 质的极化、电磁波的发射和吸收等问题时，都要用 到这个模型。
在均匀外电场中，电偶极子所受的合力为零，
电偶极子在电场中所受的力矩为
M flsin qElsin
pEsin
M
p
E
f
l
+ p
f
E
E
1 dq
4 π 0 r 2 er
计算时将上式在坐标系中进行分解，再对坐标 分量积分。
Ex d Ex
Ey d Ey
第一章 静电学的基本规律
1
电磁学
§1.3 电场和电场强度
电场的基本特性是对处在场中的电荷有力的作 用。现代科学和技术的发展充分证明电场的存在。
电荷
电场
电荷
场 实物
物质
第一章 静电学的基本规律
2
电磁学
§1.3 电场和电场强度
二、电场强度
试探电荷（检验电荷）必须满足的两个条件：
点电荷 电荷足够小
1 其线度要足够小，以至于所得的结果能精确反 映电场各“点”的性质。
11
电磁学
§1.3 电场和电场强度
例2（例1.3-1 ）求电偶极子中垂线上的电场
p
+
l
解 有两个大小相等的点电荷 +q 和 -q ，当两者之间
的距离比考察的场点到它们的距离小得多时，此
系统称为电偶极子。
电偶极矩（电矩）
p ql
电矩是矢量，方向由负电荷沿偶极子轴线指向正 电荷。
第一章 静电学的基本规律
5
电磁学
§1.3 电场和电场强度
电场的基本特性是对场中的电荷有力的作用， 若将电量为q的点电荷置于场强为 E的某点，则
该点电荷所受的电场力为：
F qE
点电荷
q
Q
F
场源电荷
q 0,则F与E方向相同
q 0,则F与E方向相反
第一章 静电学的基本规律
6
电磁学
§1.3 电场和电场强度
三、点电荷与点电荷系的场强
在SI中，场强单位：牛/库(NC-1)
第一章 静电学的基本规律
4
电磁学
§1.3 电场和电场强度
一般来讲，空间不同点的场强的大小和方向 都是不同的，即电场强度是空间位置的函数，
E E(x, y, z)
电场是矢量场，若空间各点场强的大小和方向 都相同，则称为均匀电场或匀强电场。
第一章 静电学的基本规律
F3 F2 F1
10
电磁学
§1.3 电场和电场强度
q1 q2
e1
r1
e2 r2
e3
r3
P
q0
E3
E2
q3
E1
E
i
Ei
1 4πε0
i
qi ri2
ei
点电荷系在空间任意一点所激发的总场强等于各 个点电荷单独存在时对该点所激发的场强的矢量和, 这就是场强叠加原理。
第一章 静电学的基本规律
平点时方的，成连与反 线比 。E方q；向为场e相正强r 反时，E，的E指与方向向方e沿E。r向该相点同与q,背场离源电；荷q为所负在q
点电荷的场是球对称的非均匀电场，位于场
源电荷 q 所在点为球心的同一球面上的各点，场
强的大小是相同的，但各点场强方向不同，分别 沿各点所在的球径。
第一章 静电学的基本规律
电磁学
一、电场
§1.3 电场和电场强度
库仑定律给出了两个静止点电荷间的相互作 用力，但没有说明作用是通过什么途径发生的。 历史上围绕电力的传递问题有过长期的争论，一种 观点是超距作用；另一种观点是近距作用。近代物 理发展已证明近距作用的观点才是正确的。
电荷与电荷之间存在相互作用是通过电荷在其 周围产生的电场来实现的。任何电荷的周围都存在 一种特殊的物质，这种物质叫电场。