大学物理静电场

大学物理，是大学理工科类的一门基础课程，通过课程的学习，使学生熟悉自然界物质的结构，性质，相互作用及其运动的基本规律，为后继专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。静电场更是物理学习中的重中之重。这之中包括电荷和库伦定律；电场和电场强度；电通量和高斯定理；静电场的环路定理和电势能；电势和电势差；等势面等方面知识。赶快收藏学起来吧！

静电场

• 电荷 库仑定律
  • 电荷
    • 正负性
    • 量子性
    • 守恒性
      • 电荷守恒定律
    • 相对论不变性
      • 电荷的电量与他的运动状态无关
  • 库仑定律
    • 点电荷
      • 当大小、形状可以忽略时，带电体就被视为一个带电的几何点
    • 库仑定律
      • 静止的两个点电荷，电荷q1对q2的作用力F21=(q1*q2*r)/4PIE0r^3
    • 注意
      • 库存定律适用于真空中的点电荷
      • 库仑力满足牛三定律
      • 带电粒子F电>>F万
  • （电场力）叠加原理
    • 点电荷系
      • 点电荷系对q0的电场力等于各电荷单独存在时对q0的电场力的是矢量和
    • 电荷连续分布的带电体
      • F=s[dF]
• 电场 电场强度
  • 静电场
  • 电场强度
    • 电场中某点的电场强度的大小等于单位单核在该点受力的大小，其方向为正电荷在该点受力的方向
    • E=F/q
    • 场源电荷
      • 产生电场的电荷
    • 检验电荷q0
      • 带电量足够小
      • 质点
  • 电场叠加原理
    • 点电荷产生的场强
      • E=F/q=q*r/(4PI*E0*r^3)
    • 点电荷系的场强
      • E=F1+F2...+Fn=E1+E2+...+En
      • 点电荷系在某点p产生的电场强度等于各点电荷单独产生的电场强度的矢量和
    • 连续分布带电体的场强
      • E=s[dE]
• 电通量 高斯定理
  • 电场线
    • 电场线起始于正电荷或无穷远处终止于负电荷或无穷远处
    • 场强方向沿电场线切线方向，场强大小取决于电场线的疏密程度
      • E=dN/dS(垂直)
  • 电通量
    • 穿过任意曲面的电场线条数
    • dS面元的电通量=dN=EdS(垂直)=Ecosa*dS
      • 矢量面元=EdS=EdSn
    • 曲面的电通量=sEdS
    • 闭合曲面电通量=|正的电通量|-|负的电通量|=穿出闭合面电场线的条数-穿入闭合面电场线的条数
    • S的方向 向外为正，向内为负
  • 高斯定理
    • 点电荷q
      • 在任意闭合面内部=q/(4PIE0r^2)*4PIr^2=q/E0
      • 在闭合面外=0
    • 多个电荷=q1/E0+q2/E0+...+qn/E0=1/E0*sq内
    • 静电场高斯定理
      • 真空中的任何静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，等于该曲面所包围的电荷电量的代数和乘以1/E0
• 静电场的环路定理 电势能
  • 静电场做功的特点
    • q0在q的作用下从a运动到b Aab=qq0/(4PIE0)*(1/ra-1/rb)
    • 静电场力做功只与始末位置有关，与路径无关，所以静电场里是保守力，静电场保守力场
  • 静电场的环路定理
    • 在静电场中，沿闭合路径移动q0，电场力做功等于0
  • 电势能
    • 电势能的差
      • q0在a，b两点电势能之差等于把q0自a点移至b点电场力所做的功
    • 电势能
• 电势 电势差
  • 电势
    • 电势能除以带电量
  • 电势叠加原理
    • 在点电荷系产生的电场中，某点的电势是各个点电荷单独存在时，在该点产生的电势的代数和
  • 电势的计算
• 等势面
  • 电场中电势相等的点连成的面称为等势面
  • E垂直于等势面
  • 等势面密则E大