静电场

大学物理A静电场思维导图：电场线：(1)曲线上每一点切线方向为该点电场强度方向(2)曲线的疏密表示电场强度的大小定量描述:垂直于电场强度方向，单位面积通过的电场线条数=该点场强的大小.

静电场

• 电场 电场强度
  • 电荷
    • 1964盖尔曼提出夸克(基本粒子）模型: ±1/3e ±2/3e
    • 点电荷是一种理想化模型，只有电荷量而没有大小的几何点。
    • 电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
  • 库仑定律（定性——定量）
    • 1785年库仑扭秤实验
    • 真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比。作用力的方向在两个点电荷的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。
    • 使用条件：（1）真空（2）静止点电荷
  • 电场强度
    • 静电场：静止电荷周围存在的电场
    • 电场的叠加原理：(⑴独立性各个场源产生电场互不干扰。(⑵叠加原理注意:只有同时作用在同一区域内的电场才可以进行叠加
    • 电场强度
      • (1)电场的强弱与r成反比关系(2)电场强弱与检验电荷无关
      • 性质：矢量性、唯一性、叠加性
      • 方向:跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同;跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反。
• 电通量 高斯定理
  • 电场线：(1)曲线上每一点切线方向为该点电场强度方向(2)曲线的疏密表示电场强度的大小定量描述:垂直于电场强度方向，单位面积通过的电场线条数=该点场强的大小.
    • 特点：电场线是人为画出的，在实际电场中并不存在;-电场线可以形象地、直观地表现电场的总体情况;·电场线图形可以用实验演示出来。
  • • 定义:垂直通过(穿入或穿出)电场中某个面s的电场线条数.
    • 电场强度:垂直于电场强度方向,单位面积上通过的电场线条数等于该点场强的大小。
    • 非均匀电场，曲面S
  • 高斯定理
    • 高斯面：在真空中,通过任一闭合曲面的电场强度通量,等于该曲面所包围的所有电荷的代数和除以&0。闭合面称为高斯面。
• 电场力的功 电势
  • 静电场
    • 静电场是保守场、无旋场
    • 静电场所做的功
      • W仅与q0始末位置有关，与路径无关
    • 环路定理
    • 在静电场中，场强沿任意闭合略径的线积分等于零.
  • 电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。
  • 电势能Wa Ep
    • 与物体间相对位置有关。定义势能零点
    • 静电场力所做的功就等于电势能增量的负值
    • 静电场力做正功。电势能减少.电势能的变化伴随着能量的转化
    • • 电势（标量，v）
        • 1电势的大小是相对的，电势差是绝对的.2引入电势差后,静电场力对外来电荷所作的功:
      • 电势差（标量，v）将单位正电荷从a移到b时电场力作的功。
    • 电势的叠加原理:点电荷系中某点的电势等于各点电荷单独存在时在该点电势的代数和。
  • 电场线和等势面的关系
    • 1电杨线与等势面处处正交（等势面上移动电荷对电场力不做功）
    • 2E方向:由高电势处指向低电势处——电势降落的方向3〉规定相邻两等势面的电势差都相同。4等势面密处电场囊度大:等势面魂处电杨强度小
• 静电场中的导体和电介质
  • 静电场中的导体
    • 静电平衡
      • 静电感应∶把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应.
        • 规律∶近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
      • 感应起电︰利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
      • 无外电场时，电子在导体中自由移动
      • 条件：导体内部任何一点处的电场强度为零;导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直.
      • 静电平衡时导体的特点：1.电荷分布（1）实心导体导体内部无净电荷,电荷只分布在导体表面.（2）空腔导体a)空腔内无电荷空腔内无电荷,电荷分布在空腔外表面,内表面无电荷 b）空腔内有电荷空腔内有电荷+q时,内表面有感应电荷-q,外表面有感应电荷+q.
      • 尖端放电现象的利用：避雷针
    • 静电屏蔽
      • 1、屏蔽外电场(保护腔内物体)空腔导体可以屏蔽外电场，使空腔内物体不受外电场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等.
      • 2屏敝腔内电场(保护腔外物体)一个接地的空腔导体,空腔内的带电体对空腔外的物体不产生影响.
  • 电介质
    • 电介质(绝缘体):内部没有可以自由移动的电荷,因而完全不能导电。电介质在外电场的作用下会发生电极化现象，从而会反过来影响原电场的分布。
    • 电介质的分类
      • 无极分子:(氢、甲烷、石蜡等)
        • 分子内正、负电荷的重心不相重合,其间有一定距离—有极分子
      • 有极分子:(水、有机玻璃等）
        • 分子内正、负电荷重心是重合的，这类分子称为无极分子。
    • 电介质的极化
      • 1、无极分子电介质:——位移极化、电偶极子当无极分子处在外电场E≠O中时，每个分子中的正、负电荷将分别受到相反方向的电场力F+、F-作用而被拉开，导致正、负电荷重心发生相对位移l而成为一个电偶极子。
      • 2.有做分于电介质:———取回极化当有极分子电介质在有外电场E时，每个分子的固有电矩都受到力偶矩作用，要转向外电场的方向。
      • 1.介质极化后,都使得其中所有分子电矩的矢量和∑Pi!=0同时在介质上都要出现面束缚电荷;2.电场越强，电场对介质的极化作用越剧烈，介质上出现的束缚电荷也就越多。
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