导图社区 静止电荷的电场
静止电荷的电场知识总结，包括电荷与库仑定律、静电场 电场强度、静电场的高斯定理、静电场的环路定理 电势、静电场中的导体等。
机械波和电磁波学习笔记，内容有机械波的产生与传播、平面简谐波的波函数、波动方程、波的能量、波的强度、多普勒效应等。
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静止电荷的电场
电荷与库仑定律
量子化
Q=ne
e=1.60217733x10E-19C
电荷守恒定律
孤立系统中，系统电荷的代数和保持不变
起电方式
摩擦起电
本质
电子转移
感应起电
感应电量等值异号
库仑定律
静电场 电场强度
静电场表现
力：对电场中任何带电体都有作用力
功：电场力对移动电荷做功
电场强度
试探电荷
线度充分小
电量充分小
定义：
电场强度的计算
子主题
电场对电荷的作用力
点电荷q在电场E中受力
电偶极子在电场E中受力
电场线 电场强度通量
电场线
场强方向:曲线上各点切向
场强大小：电场线的疏密程度
电场强度通量（通过电场中任意给定面的电场线数）
均匀电场
非均匀电场
对任意闭合曲面S
静电场的高斯定理
静电场中任一闭合曲面的电场强度通量，等于该闭合曲面所包围的电荷的代数和除以e0。
注意：
电场线从正电荷发出并穿出高斯面；
反之：穿入高斯面并终止于负电荷
利用高斯定理求解特殊带电体的电场分布
求解步骤
由电荷分布对称性，分析电场
选择高斯面
计算电场强度通量
用高斯定理公式求电场强度
静电场的环路定理 电势
静电场力做功
静电力所做功与路径无关
静电力是保守力
静电的环路定理
电势能
电势
a、b两点间的电势差
注意
电荷分布不是在有限区域内是，不能选无限远处为零势能点
等势面
电势相等的点所组成的曲面
特点
沿等势面移动电荷，电场力不做功
电场线和等势面正交
电场强度和电势的微分关系
电势不变的空间，电势梯度为零，则电场强度必为零
电势为零处，电场强度未必为零；电场强度为零处，电势也未必为零
静电场中的导体
导体的静电平衡条件
静电感应现象
静电感应
外电场使导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象
静电平衡状态
导体内部和表面上都没有电荷的定向移动状态
静电平衡条件
导体内部：
导体表面：
等价条件
静电平衡时，导体为等势体
静电平衡导体的电荷分布
导体内部没有净电荷，电荷分布在导体表面上
有空腔的导体：设空腔导体带电量Q
空腔内没有电荷时：电荷分布在导体外表面
空腔内有电荷q时：
空腔内表面：-q
导体外表面：Q+q
导体表面附近电场强度大小与该处表面的电荷面密度成正比
E=s/e0
表面曲率越大处，电荷面密度越大
尖锐部分s较大
平坦部分s较小
凹进部分s最小
导体静电平衡特性的应用
尖端放电
静电屏蔽
隔绝电的相互作用，使内外互不影响的现象
孤立空腔导体屏蔽外电场
接地空腔导体屏蔽腔内电荷对外界的影响
静电场中的电介质
电介质
内部几乎没有可以自由运动电荷的物体，又称绝缘体
电介质的分类
无极分子电介质
无外电场时分子的正负电荷中心重合
没有固定电距的分子
有极分子电介质
无外电场时分子的正负电荷中心不重合
具有固定电距的分子
电介质的极化
无极分子的极化
正负电荷中心在外电场的作用下发生相对位移（位移极化）
有极分子的极化
分子电偶极子在外电场的作用下发生转向（转向极化）
电极化强度
无外场时
电介质中任一体积元DV内所有分子电距和为零
Sp=0
有外场时
外场越强，电介质极化程度越高，Sp越大
定义
单位：C/m^2
p与极化电荷面密度的关系
介质中的静电场

平板电容器
有介质时的高斯定理 电位移矢量
有介质的环路定理
电容和电容器
孤立导体的电容（定义）
C=q/U
电容器
两个带有等值异号电荷的导体组成的系统
电容器的电容（定义）
C=q/(Ua-Ub）
圆柱形电容器
球形电容器
电容器的串并联
并联
电容器组总电量q为各电容电量之和
串联
总电压为各电容器电压之和
各电容器电量相等，总电量q
电场的能量
电容器的能量
以平板介质电容器为例
任意电场的总能量
求解任意形状电容器的电容步骤
设+-q
求DU
C=q/DU
