1、第二篇电磁学 电能是应用最广泛的能源 电磁波的传播实现了信息传递 电磁学与工程技术各个领域有十分密切的联系 电磁学的研究在理论方面也很重要 ElectricchargeandCoulomb slaw 电荷库仑定律 电场电场强度 electricfieldelectricfieldstrength E通量高斯定理 electricfluxGausstheorem 环路定理电势能 电势与电势差 electricpotentialandelectricpotentialdifference circuitaltheoremelectricpotentialenergy 一 电荷 1 电荷 是物体所带
2、正电或负电的统称 自然界存在正 负两种电荷 同性电荷相斥 异性相吸 物体所带电荷的多少叫作电量 该定律的要点 电荷守恒定律对宏观过程和微观过程均适用 库仑 Charlse AugustindeCoulomb1736 1806 法国物理学家1773年提出的计算物体上应力和应变分布情况的方法 是结构工程的理论基础 1779年对摩擦力进行分析 提出有关润滑剂的科学理论 1785 1789年 用扭秤测量静电力和磁力 导出著名的库仑定律 他还通过对滚动和滑动摩擦的实验研究 得出摩擦定律 一 电场 静止电荷之间的相互作用力是通过静电场来传递的 二 电场强度 1 E与q成反比 因为公式中q0出现在分母上 0
3、 2 E与q无关 因为分子F中含有q因子 0 0 说明 1 点电荷电场是非均匀电场 2 点电荷电场具有球对称性 场强叠加原理及其应用 一 分立点电荷系的场强 合场强 在点电荷系产生的电场中 任一点的电场强度等于每个点电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和 电偶极子的场强 二 连续分布电荷的场强 将带电区域分成许多电荷元dq 二 连续分布电荷的场强 均匀带电半圆环圆心处的场强 1 取电荷元dq 所带电量为 2 因为关于y轴对称 所以Ex 0 只需计算Ey 计算的步骤大致如下 1 选取电荷元dq 写出dq在待求点的场强的表达式 2 选取适当的坐标系 将场强的表达式分解为标量表示式 3 进行积分计算 在计算过程中 要根据对称性来简化计算过程 4 写出总的电场强度的矢量表达式 或求出电场强度的大小和方向 均匀带电直线的场强 1 2 均匀带电圆环轴上点的场强 均匀带电薄圆盘轴上点的场强 注意前述两个推导结果 均匀带电球面的场强 Q 无限大均匀带电平面的场强 s 带电线元场强的积分 带电平面的场强 作业 练习9 6 7 8 9
