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§1.3 电场 电场强度. 张建. 一 、 引入. 电场. 法拉第. 1、 电荷之间的相互作用力 怎么求?. 二、电场. (1)电场是电荷周围 确实 存在 的.场与实物是物质存在的两种不同形式。. (2)静止的电 荷 产生的电场叫 静电场 (只研究) . 运动的电荷产生的场 叫 电磁场. (3) 电荷间的相互作用力 又 称为 电场力. ( 4 )电场最 基本 的 性质 是对放入其中的电荷 有力的作用 。. 二 、电场. 被检验的电场是电荷 Q 所激发的。所以 Q 称为 场源电荷 ,或 源电荷 !.
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§1.3 电场 电场强度 张建
一、引入 电场 法拉第 1、电荷之间的相互作用力怎么求?
二、电场 (1)电场是电荷周围确实存在的.场与实物是物质存在的两种不同形式。 (2)静止的电荷产生的电场叫静电场(只研究). 运动的电荷产生的场叫电磁场 (3)电荷间的相互作用力又称为电场力 (4)电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
二、电场 被检验的电场是电荷Q所激发的。所以Q称为场源电荷,或源电荷! 分析:电场应该与试探电荷无关,只由场源电荷和位置决定 1、怎么描述电场的强弱? 2、试探电荷或检验电荷 试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小,原来的电场不因为试探电荷的出现而有明显的变化! 3、场源电荷或源电荷
1.电场强度 2.单位:牛/库(N/C) +Q 3.矢量性: 电场中某点的场强方向规定为: 跟正电荷在该点所受电场力方向相同; 跟负电荷在该点所受电场力方向相反。
(1) 为定义式,适用于一切电场。 4.理解 (2)电场强度是反映电场强弱和方向的物理量。 (3)描述电场力的性质的物理量,与是否放入试探电荷无关,只与场源电荷和位置有关。 (4)用于求电场力:F=qE
随堂练习 真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为+4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力 2×10-5N,方向水平向右,则P点的电场强度 N/C,方向;把试探电荷变为-2×10-9C,则检验电荷所受的电场力为 N。方向。如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为N/C,方向。 5×103 水平向右 1×10-5 水平向左 5×103 水平向右
Q F E q + + P r 四特例、点电荷的电场强度 在点电荷Q 形成的电场中,距Q 为 r 的P 点,检验电荷受到的电场力为 根据电场强度的定义,可知P 点的电场强度大小为 点电荷在r处的电场强度大小为 (Q表示场源电荷的电量) 某点的场强只由场源电荷和位置决定
+ - 真空中点电荷的电场强度
E + E E E E P E 1 1 2 2 P Q Q 2 1 + Q Q 2 1 五、电场的叠加 如果有几个点电荷同时存在,在几个点电荷共同形成的电场中,如何求某点的电场强度呢? 因为电场强度是矢量,若几个点电荷同时存在,这时某点的电场强度,等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和(平行四边形法则)。
练习如图所示,在真空中有两个点电荷 Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C, 它们相距0.1m。求电场中A点的场强。A点 与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。 E1 A E合 E=2 E1cos600 =2kQ1cos600/r2 =2.7×104 N/C E2 方向:水平向右 Q2 Q1
Q R r Q r 六特例、均匀带电球体(或球壳) 注:1、r>R 2、Q为整个球体所带电荷量 3、E=0(r<R)
+ - + - 例:真空中有两个点电荷Q1=4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C 分别固定在x坐标轴的x=0 和x=6cm的位置上。(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零;(2)x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x轴正方向的。 解析(1):在Ⅰ区域不管在什么地方都不能使电场强度为零。在Ⅱ区域两个电荷产生的电场方向都向右,所以合场强不可能为零,因此只有在Ⅲ区域才可以。 解析(2):在Ⅰ区域不管在什么地方都不能使电场强度向x正方向。在Ⅱ区域两个电荷产生的电场方向都向右,所以合场强向x正方向,在Ⅲ区域>12cm时,合场强向x正方向!