导图社区 第一章 静电场
静电场是由静止电荷产生的电场。在静电场中，电荷受到静电力作用，且该电场与时间无关，是一种稳态的电场。
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第一章 静电场
静电场的基本现象和规律
电荷的基本概念
电荷的定义
电荷是物质的一种基本属性
电荷有正负之分
电荷守恒定律
在封闭系统中电荷总量保持不变
库仑定律
描述了点电荷间作用力的大小和方向
力的大小与电荷量的乘积成正比
力的大小与距离的平方成反比
力的方向沿着两电荷的连线
电场的概念
电场是电荷周围空间的一种物理状态
电场可以对其他电荷产生力的作用
电场线的概念
电场线是电场的可视化表示
电场线的密度表示电场强度的大小
电场线的方向表示电场力的方向
电场强度
电场强度的定义
电场强度是电场对单位正电荷的作用力
电场强度是矢量量
电场强度的方向与作用力的方向相同
电场强度的计算
点电荷产生的电场强度
使用库仑定律计算
连续电荷分布产生的电场强度
通过积分方法计算
电场强度的叠加原理
多个电荷产生的电场强度是矢量和
电场强度遵循矢量叠加原则
高斯定理
高斯定理的数学表达
描述了电场线穿过闭合曲面的总通量与该闭合曲面内电荷量的关系
高斯定理是电场的积分形式
高斯定理的应用
简化对称性电场的计算
对于对称性电场，可以方便地计算电场强度
电场线的性质
电场线从正电荷出发，终止于负电荷
高斯面的选择
选择合适的高斯面以简化问题
高斯面的选择依赖于电荷分布的对称性
电势及其梯度
电势的概念
电势是描述电场中某点电势能的物理量
电势是一个标量量
电势与参考点的选择有关
电势差与电场强度的关系
电势差等于电场强度沿路径的积分
电势差是电场力做功的度量
电势梯度
电势梯度是电势空间变化率的度量
电势梯度与电场强度成正比
电势梯度的方向与电场强度的方向相反
静电场中的导体
导体的电荷分布
导体内部电荷自由移动
导体表面电荷分布与内部电荷平衡
导体的静电平衡条件
导体内部电场强度为零
导体内部不存在净电荷
导体表面电场垂直于表面
表面电荷产生的电场与表面平行
导体的电势
导体表面电势处处相等
导体内部电势差为零
导体在电场中的极化
导体表面形成感应电荷
静电能
静电能的定义
静电能是电荷系统储存的能量
静电能与电荷分布和电场有关
点电荷系统的静电能
点电荷系统的静电能与电荷量和距离有关
能量与距离的倒数成正比
静电能的计算
通过电势能积分计算静电能
考虑所有电荷对的相互作用
恒电流电场
恒定电流的定义
恒定电流是电荷流动的稳定状态
电流的大小和方向不随时间变化
欧姆定律
描述了电流、电压和电阻之间的关系
电流与电压成正比，与电阻成反比
焦耳定律
描述了电流通过导体时产生的热量
热量与电流的平方、电阻和时间成正比
恒电流电场的特点
电场不随时间变化
电场强度和电势分布稳定
电荷守恒和电流连续性
电荷在导体中守恒，电流在任何截面上相等
