電荷庫侖定律ppt課件
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電磁學(xué),,靜電場,恒定磁場,變化的電磁場,,真空中的靜電場,靜電場中的導(dǎo)體與電介質(zhì),,真空中的恒定磁場,恒定磁場中的磁介質(zhì),,電磁感應(yīng),麥克斯韋方程組與電磁波,1,真空中的靜電場,2,9-1 電荷 庫侖定律,一、電荷:宏觀物體或微觀粒子處于帶電狀態(tài),我們就稱其帶有電荷,電荷實(shí)際上是物體狀態(tài)的一種屬性。,電荷的種類:正電荷、負(fù)電荷。,同號電荷相斥、異號電荷相吸,這種靜止電荷間的相互作用力,稱為靜電力。,物質(zhì)是由原子組成的,原子本來是電中性的,得到電子或者失去電子后就會呈現(xiàn)出帶負(fù)電或者帶正電,此時我們就說物體帶有電荷。,3,,,電荷守恒定律: 對于一個孤立系統(tǒng),無論在其中發(fā)生任何物理過程,系統(tǒng)內(nèi)的正負(fù)電荷的代數(shù)和始終保持不變。,帶電體所帶電荷的多少,稱為電量。單位為庫侖,符號: C。實(shí)驗(yàn)表明:任何帶電體所帶電量均為基本電量 的整數(shù)倍,這被稱為電荷的量子化。,電荷的電量與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),即在不同的慣性系觀察,同一帶電粒子的電量不變,這被稱為電荷的相對論不變性。,4,二、庫侖定律:,那末,如何來求帶電體之間的靜電力呢?,嚴(yán)格地講,帶電體間的靜電力,不僅與它們的電量以及它們之間的距離有關(guān),還與帶電體的形狀和大小有關(guān)。,5,1、點(diǎn)電荷:當(dāng)帶電體之間的距離遠(yuǎn)大于帶電體本身的尺度時,帶電體的形狀和大小對問題的研究影響很小,此時可忽略帶電體的形狀和大小,而將其視為一個帶有全部電荷的點(diǎn),稱為點(diǎn)電荷。,點(diǎn)電荷顯然是一個理想模型。,6,庫侖扭稱的結(jié)構(gòu)圖,庫侖,庫侖,法國工程師、物理學(xué)家,1736年6月14日出生于法國昂古萊姆。1773年發(fā)表有關(guān)材料強(qiáng)度的論文,所提出的計(jì)算物體上應(yīng)力和應(yīng)變分布情況的方法沿用到今,是結(jié)構(gòu)工程的理論基礎(chǔ)。1785年,庫侖用自己發(fā)明的扭秤建立了靜電學(xué)中著名的庫侖定律。1806年8月23日,庫侖因病在巴黎逝世,終年七十歲。,2、庫侖定律,7,真空中兩個靜止的點(diǎn)電荷之間的靜電力,與它們所帶電量的乘積成正比,與它們之間的距離的平方成反比,作用力沿著這兩個點(diǎn)電荷的連線方向。,,,,,,8,討論,(a)q1和q2同號,則q1 q20, 和 同向,9,(b)q1和q2異號,則q1 q20, 和 反向,10,為了是使后續(xù)導(dǎo)出的表達(dá)式中不含無理數(shù)4?,形式上更為簡單,我們要對前面的式子進(jìn)行有理化處理,令,?0稱為真空中的電容率(介電常數(shù))。,11,顯然,q1對q2的作用力就可表示為:,略去下標(biāo),可將兩點(diǎn)電荷之間的相互作用力統(tǒng)一表示為:,,注意: 的方向是從施力電荷指向受力電荷的方向,12,注意:只適用于計(jì)算兩個靜止點(diǎn)電荷之間的庫侖相互作用力,13,離散狀態(tài),,,,,,,,,,靜電力的疊加原理 作用于某電荷上的總靜電力等于其他點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時作用于該電荷的靜電力的矢量和。,14,電荷連續(xù)分布,15,思考題: 根據(jù)庫侖定律 , 當(dāng) , , 如何解釋?,當(dāng)r?0時,兩帶電體本身的尺度與帶電體之間的距離就可以相比擬了,此時,該帶電體就不能直接視為點(diǎn)電荷了。,16,例9-1 氫原子中的電子和質(zhì)子的距離為5.3?10-11m,求此二粒子之間的靜電力和萬有引力各為多大?,解:已知電子和質(zhì)子的電量均為,電子的質(zhì)量為,質(zhì)子質(zhì)量為,根據(jù)庫侖定律,兩粒子之間的庫侖靜電力為,根據(jù)萬有引力定律,兩粒子之間的萬有引力為,可以看出:氫原子中質(zhì)子與電子之間的庫侖靜電力遠(yuǎn)大于其萬有引力,前者約為后者的1039倍,因此,在微觀粒子的各種相互作用中,與靜電力相比,萬有引力完全可以忽略。,17,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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