电场强度的叠加原理.

6.1.5电场强度的叠加原理6.1.4电场强度6.1.6电荷连续分布带电体的电场强度6.1.3库仑定律6.1.1电荷的量子化6.1.2电荷守恒定律6.1库仑定律电场强度6.1.1电荷的量子化核子电子原子质子中子夸克C1060217733.119e电子电量：2.物质的层次结构分子1.电荷迄今所知，电子是自然界存在的最小负电荷，质子是最小正电荷．6.1.2电荷守恒定律内容：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体一部分转移到另一部分；也就是说，一个与外界没有电荷交换的系统内，电荷代数和保持不变．6.1.3库仑定律点电荷：具体问题中，当带电体的形状和大小可忽略不计时，可把它抽象成一个点．定律：12212212112erqqkFF12F1q2q12e21F单位矢量，表示从电荷指向电荷的矢径，1q2q121212rre12r表示对2q1q的作用力，12F表示对2q1q的作用力．21F)m(NC1085.82212022990C)m(N10910990.841k6.1.4电场强度1.电场++电场FF电场静电场涡旋电场静电场：相对于观测者静止的电荷在其周围空间所产生的电场．涡旋电场：变化的磁场在其周围激发一种的电场，这种电场也叫做感生电场．2.电场强度0qFECN单位：注意：与有关，但比值与本身无关，而仅仅与试探电荷所在点处的电场性质有关．F0q0q0qF例1求点电荷电场中的场强．+q0qr解rerqqF20041oqFErerq2041rrrq20416.1.5电场强度的叠加原理试探电荷在点电荷所共同激发的电场所受的力为：0q1q2qnqnFFFF21002010qFqFqFqFnnEEEE21总点电荷系中任一点处的总场强等于各个点电荷单独存在时在该点各自产生的场强的矢量合，这就是电场场强的叠加原理．6.1.6电荷连续分布带电体的电场强度1.点电荷系中的场强112110141rrrqE222220241rrrqEnnnnnrrrqE2041iiiinirrrq210412.连续带电体的场强dldq电荷线密度：lql0lim线nEEEE21总SqS0lim面dSdq电荷面密度：dVdqVqV0lim体电荷体密度：求场强步骤：dldq（１）dS,dV,rrdqEd3041（２）（３）rrdqEdE3041例2电偶极子是由两个大小相等，符号相反的点电荷和组成的点电荷系．从负电荷到正电荷的矢量线段称为电偶极子的臂．电荷和臂的乘积称为电偶极矩，简称电矩．求电偶极子中垂线上任一点的电场强度．qqlqllqpEEErrrPqql解rrrqE2041rrrqE2041EEErrrqrrrq20204141lrr30304141rprlqE当时，lrrrrEEErrrPqqlrrrq3041Lq0q例3求均匀带电细棒中垂面上的场强分布，设棒长为，带电总量为（）．解xEdEdxEdPxodyydyLy对称的两个电荷微元所带的电量为dyqddq和在点产生的场强和关于中垂线对称，两者的合场强沿轴正方向．dqqdPEdEdxrrer2041rdqdE22041yxdy22yxxcoscosdEdExrerdqEd2041xEdEdxEdPxodyydyLy根据场强的叠加原理22LLxxdEE23)(4220yxxdy2222023)(4LLyxxdy44220LxxLcos41220yxdydExxEdEdxEdPxodyydyLy可将该带电细棒视为“无限长”．当时LxixlqixE0022该带电细棒的电场相当于一个点电荷的电场．q当时LxixqixLE202044iLxxLiEEx44220例4一个均匀带电细圆环，半径为，所带电量为（），求圆环轴线上任一点的场强．Rq0q//EdEdEdPrxxdldqRo解电荷微元，dldq)2(Rqdq，在点产生的场强为，PEd沿平行和垂直于轴Ed的两个方向的分量分别为和．//EdEd由于电荷分布具有轴对称性，所以圆环上全部电荷的分量的矢量合为零，因而点的场强沿轴线方向．EdPcos41cos20//rdqdEdEqqrdqdEEcos4120//dlRrqlcos242020cos41rq,cosrx22RxrdlRrqcos242023220)(41RxqxE当时，0x0E当时，，Rx32322)(xRx204xqE//EdEdEdPrxxdldqRo（2）在导线的垂直平分线上与导线中点相距处的点的例5长的直导线上，设想均匀地分布着线密度的正电荷，求：cm0.15lAB19mC1000.5（1）在导线的延长线上与导线端相距Bcm0.5处的点场强；Pcm0.52d1dQ场强．解（1）建立如图所示坐标系，电荷微元dxdqP的场强为在点产生PBAoxyxdx1d075.0075.0210)2(41xdldxE)CN(1075.62cm0.15l19mC1000.5cm0.51d210)2(41xdldxdE点的场强沿轴方向．xP220)(41xddxdEcos)(41220xddxdEy2222cosxdd075.0075.023220)(41xddxdEy)CN(105.13QBAoxyxdx2d（2）电荷微元dxdq在点产生的场强为Q由于电荷分布关于点对称，所以直导线上全部电荷的分量的矢量合为零，因而点的场强沿轴方向．oxdEQy