1、物理学的第二次大综合,法拉第的电磁感应定律: 电磁一体,麦克斯韦电磁场统一理论(19世纪中叶),赫兹在实验中证实电磁波的存在,光是电磁波.,技术上的重要意义:发电机、电动机、无线电技术等.,一) 电荷的量子化,强子的夸克模型具有分数电荷( 或 电子电荷)但实验上尚未直接证明.,一 电荷、电荷守恒定律,电荷不能创造,也不会被消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在整个过程中电荷的代数和守恒(或不变)。,二) 电荷守恒定律,一 ) 点电荷模型,二) 库仑定律,二 库仑定律,1785年库仑总结出两个点电荷之间的作用规律。,( 为真空电容率),令,库仑定律,库仑力遵守
2、牛顿第三定律,解,例 在氢原子内,电子和质子的间距为 . 求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小.,(微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计.),一) 静电场,实验证实了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?,场是一种特殊形态的物质,三 电场 电场强度,二) 电场强度,单位,电场中某点处的电场强度 等于位于该点处的单位试验电荷所受的力,其方向为正电荷受力方向.,电荷 在电场中受力,(试验电荷为点电荷、且足够小,故对原电场几乎无影响),q所激发的电场在P点的场强,方向:正检验电荷在该点的受力方向。,三) 点电荷的电场强度,解,大小,方向,四)电场强度的叠
3、加原理,由力的叠加原理得 所受合力,点电荷 对 的作用力,故 处总电场强度,电场强度的叠加原理,电偶极矩(电矩),电偶极子的电场强度,电偶极子的臂,(1)电偶极子轴线延长线上一点的电场强度,(2)电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度,1.将带电体分割成无限多个电荷元。,2.电荷元的场,3.由场叠加原理,连续分布的带电体在p点的场强,连续带电体的场强,电荷体密度,点 处电场强度,考虑到具体的情况有:,电荷面密度,电荷线密度,解题思路及应用举例,1.建立坐标系,对称分,4.确定电荷元的场,5.求场强分量Ex、Ey,6.求总场,例1:有限长的细棒均匀带电,电荷线密度为 ,求距细棒a处的一点P场强。已知P与棒两端点的连线与棒的夹角分别为 和 。,则,由几何关系,将几何关系代入,讨论,合场强为,1. 如果细棒无限长,则有 ,,2.如果P点在中垂面上,则有,3. P点在延长线上, , 或,例2:均匀带电圆环半径为R,带电量为q,求:圆环轴线上一点的场强。,讨论,1.环心处:x=0, E=0,解 由例2,(点电荷电场强度),