1、第四篇 电磁学,初:电现象和磁现象是互不相干的。,1819年,丹麦科学家奥斯特,电流的磁效应,1820年,安培,,磁场对电流的作用,1831年,法拉第,,电磁感应定律。,1865年,麦克斯韦,,麦克斯韦方程组,经典电磁理论的建立。,第九章 静电场,9.1 电荷和库仑定律,一、电荷及其基本性质,1. 物质的微观电结构,原子,一个原子核(10-15m),若干质子,若干中子,电中性,若干电子,电子数目与质子数目相同,2.物质电中性,通常情况下,任一物体内各原子中的电子数目与 质子数目相等,总电量为零。,电量:,物体所带电荷的量度,符号q或Q表示,单位:库仑,3.电荷的基本性质,(1)电荷的量子性,电
2、子是自然界具有最小电量(绝对值)的粒子, 任何带电体的电量都是电子电量的整数倍。,(2)电荷守恒定律,电荷只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的 一部分转移到另一部分,但电荷既不能被创造,也不 会消失。在任何物理过程中,电荷(电量)的代数和 是守恒的。,(3)电荷的相对论不变性,处于不同运动状态下的同一带电粒子,电量保持不变,二、库仑定律和库仑力的叠加原理,1.点电荷和试验电荷, 点电荷:,当一个带电体的线度比起它与其它物体之间的距离来 说很小时,该带电体可视为一点,, 试验电荷:,带电量的绝对值很小的点电荷。,2.库仑定律:,质点,(实验定律,1785年库仑利用扭秤实验总结出),2.库仑
3、定律:,(实验定律,1785年库仑利用扭秤实验总结出),用代数量代入,2.库仑定律:,(实验定律,1785年库仑利用扭秤实验总结出),用代数量代入,建议:大家先用标量式算出结果后再考虑方向(同号相斥,异号相吸),注:库仑定律仅适用于点电荷。,2.库仑定律:,在国际制单位中,由实验测定的k值为:,通常令,真空中的介电系数,由施力电荷指向受力电荷。,3.库仑力的叠加原理,当几个点电荷同时存在时,给予某一个点电荷的力等 于各个点电荷单独存在时给予该点电荷的力的矢量和。,一般地:对于点电荷系,两个点电荷组成的系统,带电体对点电荷的作用,由于细杆上各电荷元对q0的作用力的方向均相同,由于细杆上各电荷元对q0的作用力的方向均相同,