庫侖定律電場強度1、 實驗定律a、 庫侖定律條件：⑴點電荷，⑵真空，⑶點電荷靜止或相對靜止。事實上，條件⑴和⑵均不能視為對庫侖定律的限制，因為疊加原理可以將點電荷之間的靜電力應用到一般帶電體，非真空介質可以通過介電常數將k進行修正（如果介質分布是均勻和“充分寬廣”的，一般認為k'=k/氣）。只有條件⑶，它才是靜電學的基本前提和出發點（但這一點又是常常被忽視和被不恰當地“綜合應用”的）。b、 電荷守恒定律c、 疊加原理2、 電場強度a、 電場強度的定義電場的概念；試探電荷（檢驗電荷）；定義意味著一種適用于任何電場的對電場的檢測手段;電場線是抽象而直觀地描述電場有效工具（電場線的基本屬性）。b、 不同電場中場強的計算決定電場強弱的因素有兩個：場源（帶電量和帶電體的形狀）和空間位置。這可以從不同電場的場強決定式看出⑴點電荷：E=kQ⑵證明：均勻帶電環，垂直環面軸線上的某點電場強度E=⑵證明：均勻帶電環，垂直環面軸線上的某點電場強度E=kQr(r2+R2)32⑶證明：均勻帶電球殼。.內部某點電場強度大E煩0b.外部外部距球心為r處場強為E外=kQ如果球殼是有厚度的的（內徑R1、外徑R2），在殼體中（R1<r<R2）E=3平k?聲，其中P為電荷體密度。

⑷證明：無限長均勻帶電直線（電荷線密度為入）：E=⑸證明：無限大均勻帶電平面（電荷面密度為Q）：E=2nko1電通量和高斯定理1（1）電通量：在電場中穿過任意曲面的電場線的總條數稱為穿過該面的電通量，用中表示。E與平面S垂直時，Q=ESE與平面S有夾角3時，①=EScos3e（2）高斯定理：靜電場中通過一個任意閉合曲面的電通量值等于該曲面所包圍的所有電荷電量的代數Eq.和除以烏，與閉曲面外的電荷無關. |練習：用高斯定理證明上述（3）、（4）、（5）內的結論練習半徑為R的均勻帶電球面，電荷的面密度為。，試求球心處的電場強度。有一個均勻的帶電球體，球心在O點，半徑為R，電荷體密度為p,球體內有一個球形空腔，空腔球心在O'點，半徑為R',OO=a，如圖7-7所示，試求空腔中各點的場強。如圖所示,AA‘和BB'為兩根半無限長的絕緣線，它們都均勻帶電，且電荷線密度都為入。將它們端點平齊地平行放置，端點A、B相距為a，試求A、B連線中點C的電場強度。設法將半徑分別為R和r大球和小球交疊起來，兩球心相距為L，如圖7-2所示。再讓大球未交疊的部分均勻地帶上體密度為P的負電荷、小球未交疊的部分均勻地帶上體密度為P的正電荷，交疊部分則不帶電。試求交疊部分的場強。電勢1、電勢:把一電荷從P點移到參考點P0時電場力所做的功W與該電荷電量q的比值，即中=W參考點即電勢為零的點，通常取無窮遠或大地為參考點。和場強一樣，電勢是屬于場本身的物理量。W則為電荷的電勢能。2、典型電場的電勢a、點電荷以無窮遠為參考點，中=kQb、均勻帶電球殼以無窮遠為參考點，中外=kQ,中內=k《

3、 電勢的疊加由于電勢的是標量，所以電勢的疊加服從代數加法。很顯然，有了點電荷電勢的表達式和疊加原理，我們可以求出任何電場的電勢分布。4、 電場力對電荷做功WAB=q（①A-①B）=qUAB練習如圖所示，半徑為R的圓環均勻帶電，電荷線密度為從圓心在O點，過圓心跟環面垂直的軸線上有P點，po=r，以無窮遠為參考點，試求P點的電勢Up?！妓伎肌饺绻项}中知道的是環的總電量Q，則Up的結論為多少？如果這個總電量的分布不是均勻的，結論會改變嗎？〖再思考〗將環換成半徑為R的薄球殼，總電量仍為Q，試問：（1）當電量均勻分布時，球心電勢為多少？球內（包括表面）各點電勢為多少？（2）當電量不均勻分布時，球心電勢為多少？球內（包括表