第七讲静电场基础
1.基本概念:电性、电荷、电量、起电与库仑定律
1.1电荷与电量
电(electric):elcetrum(琥珀拉丁语)现象
电荷(electriccharge):带电的粒子(量)
电量/电荷量electricquantity:带有的电荷的多少
Q(C)=I(A)·t(s)巨大,闪电雨云中的总电量
1.2电性与元电荷
发现:同性相斥,异性相吸
规定:丝绸摩擦的玻璃棒带正电,毛皮摩擦的橡胶棒带
负电
电子为负电荷,
原子核/质子带正电荷
元电荷(elementarycharge)=1.6×10?19
1.3起电方式
A.摩擦起电:丝绸摩擦玻璃棒,毛皮摩擦橡胶棒,头发摩擦梳子……
本质:电荷在宏观物体间的转移
B.接触起电:带电小球/粒子接触/碰撞
要点:①总电量不变(电荷守恒)
②先中和再分配
※③完全相同的小球等分电量
C.感应起电:
静电感应:带电体靠近导体,引起导体中电荷重新分布的现象
静电平衡:静电感应引起的导体内电荷重新分布,形成了新的感应电场/内电场
????????????
内=?外时,即导体内部处处合=0时,自由电荷不再定向移动,称为达到静电
平衡
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静电屏蔽:达到静电平衡的导体内部,无论外电场如何,外=?内,合电场强度
处处为0。此线性称为静电屏蔽
延伸一:达到静电平衡的导体
内部处处合场强为0→内部处处无宏观电荷
↓↓
为等势体电荷只分布在其外表面
延伸二:
达到静电平衡的导体屏蔽效果=其导体外壳
即金属球壳可以屏蔽外部电场
应用:地下室,IPHONE,金属网,法拉第笼,电工防护服
延伸三:
金属球壳只能屏蔽外部电场,不能屏蔽内部电场→除非接地
1.4.库仑定律
使用条件:真空/点电荷
()
()=·2
()
922
=9.0×10·/
2.电场及场力、场强、电势能、电势
2.1电场:带电物体(点电荷)在周围激发出的特殊形态的物质
场:传递非接触力的介质(力效应,能效应)
eg.求
→
=·,水平向右
2
与q的大小有关与q的正负有关,不纯粹
场强(电场强度):=(定义式)单位:/
单电荷场源条件下=(决定式)
2
?
要点:①只与场源Q和位置有关,与试探电荷q无关
②场强是矢量,与该处正电荷受力方向相