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静电场
§5–2 库仑定律
一 库仑定律的表述：
(1785 法国 库仑)
真空中两个静止点电荷相互作用力F的大小与这两个点电荷所带电量q1和q2的乘积成正比，与它们之间的距离r的平方成反比。作用力F的方向沿它们的连线方向，同号相斥，异号相吸。
二 库仑定律的矢量表达式
o为真空电容率
o=8.85 10-12 （ N-1·m-2·C2 或 F. m-1)
k≈9.0×109 N·m2·C-2
§5–3 电场强度
一 电场
电场：
一种特殊物质。
静电场：
电场的两个重要性质：
力学性质：
电荷在电场中要受到电场力的作用。
—引出电场强度
能量性质：
电场力对电荷有作功的本领。
—引出电势
静止电荷所产生的电场。
库仑定律给出了两个点电荷相互作用的定量关系
问题：相互作用是如何传递的？超距作用？近距？
二 电场强度
试验电荷：
（1）点电荷
（2）正电荷
（3）电量足够小
1.在电场的不同点上放同样的试验电荷qo
结论：
电场中各处的力学性质不同。
2.在电场的同一点上放不同的试验电荷
结论：
Q
a
qo
c
qo
b
qo
F3
F2
F1
电场强度定义：
电场强度的大小为 F/qo。
电场强度的方向为
电荷q在场中某点受力
三 点电荷电场强度
单位
正电荷在该处所受电场力方向。
四 电场强度叠加原理
+Qn
-Q1
+Q2
-Q3
E2
P
qo
1.场强叠加原理：
点电荷系电场中某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和。
E1
E3
En
2. 电荷连续分布带电体的场强
dq
P
r
电荷元dq在P点的场强：
带电体在P点的场强：
体电荷：dq = dv
线电荷： dq = dl
面电荷：dq= ds
例1.电荷q均匀地分布在一半径为R的圆环上。计算在圆环的轴线上任一给定点P的场强。
解：
o
P
x
x
R
r

dE
由于电荷分布的对称性
dq
五 电场强度的计算
流速场
有源（或汇）、有旋 、两者兼而有之
经过探索通过与流体类比找到用矢量场论来描述电场
电场线
描述电场分布情况的曲线。
1. 电场线：
⑴ 曲线上每一点的切线方向表示该点电场强度E方向。
⑵ 曲线的疏密表示该点处场强E的大小。即：通过电场中某点垂直于E的单位面积的电场线数，在数值上就等于该点处电场强度的大小。
dS
电场线密度
正 点 电 荷
+
负 点 电 荷
2. 几种常见的电场线：
一对等量异号点电荷的电场线
+

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