高中物理：静电场

高中物理选修3-1静电场专题笔记。

静电场

• 1.电荷及其守恒定律
  • 电荷 物体的固有属性
    • 摩擦起电
    • 感应起电
    • 接触起电
    • 电荷守恒定律
      • 电荷既不会创生，也不会消灭，它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；在转移过程中电荷的总量保持不变
    • 元电荷（密立根）
      • e=1.6×10^-19C
• 2.库仑定律
  • 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比F=kQ1Q2/r2 （ k:静电力常量k=9.0×109N*m2/C2）
    • 条件：真空、静止、点电荷
• 3.电场强度
  • 电场
    • 法拉第
  • 电场强度
    • 反映电场强弱、方向（矢量）与正电荷在该点所受的静电力的方向相同
    • E=F/q(定义式、计算式)
  • 电场强度的叠加
    • E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m)，Q:源电荷的电量（只适用于点电荷）
    • 电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和
  • 电场线
    • 从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷
    • 在电场中不相交
    • 切线:场强方向
    • 疏密：场强大小
  • 匀强电场
    • 场强方向相同，大小相等
    • （见图己）
• 4.电势能和电势
  • 静电力做功特点
    • 只与起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关
  • 电势能
    • 电荷在电场中某点的电势能=把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功。E=q φA→0
    • W=qU=-△Ep，U为电势差，q为电量．
    • W=qEd (d为沿场强方向上的距离)
  • 电势
    • 在数值上=单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.
    • ⑴ 标量：有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。
    • ⑵ 电场中某点的电势由电场本身因素决定，与检验电荷无关。与零势点的选取有关。
    • ⑶ 沿电场线方向电势降低
    • φA=EA/q
  • 等势面
    • 各点电势相等，等势面上任意两点间的电势差为零
    • 电场线⊥等势面，且由电势高的面指向电势低的面，没电场线方向电势降低
    • 等势面的蔬密可表示电场的强弱
• 5.电势差
  • UAB=φA－φB
  • UAB=WAB/q
  • 反映电场本身性质，取决于电场两点，与移动的电荷无关，与零电势的选取无关
• 6.电势差与电场强度关系
  • UAB= EdE  (dE表示沿电场方向上的距离)