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电场、电场强度(Electric Field)
电场、电场强度(Electric Field)
电场
早期：电磁理论是超距作用理论
后来: 法拉第提出场的概念
实验证实：电场和磁场是客观存在的物质。物质是不依赖于人的意识并能为人的意识所反映的客观实在
电荷
电荷
电荷
电荷
电场
电场的作用：
1. 对放在其内的任何电荷都有作用力。
2. 对在其中移动的带电体做功，这表明电场具有能量。
3. 对场中的导体或电介质产生电感应或电极化。
电场强度
电场强度：为了表达电场力的大小方向
线度足够地小
试验电荷
电量充分地小
实验发现:
受力: F
受力: 2F
在A点处
受力:
受力:
在B点处
结论
场源施力的能力，位置相关，
电场强度定义: 任意场点，单位正电荷的库仑力F/q0
国际单位制单位
或
两点说明：1. 空间分布的矢量场
2. 反应物性的强度量
如果带电体由 n 个点电荷组成，如图
由电力叠
加原理
由场强定义
整理后得
即：n个场源电荷，场点场强，等于各生场电荷单独产生的电场的叠加（矢量和）。
电力叠加原理的直接结果，求解电场的基础。
电荷的相对论不变性
一个电荷的电量与它的运动状态无关。
氢分子和氦原子中原子核内两个质子运动
状态很不相同，但电量相同。
＋
＋
＋
＋
e
e
e
e
氢分子 氦原子
回旋加速器中电子运动速度的计算中，
已认为电子电荷 e 不变。
例：
库仑定律的表述
1785年，库仑通过扭秤实验得到。
点电荷
相对于惯性系观察，自由空间（或真空）中两个静止的点电荷之间的作用力（斥力或吸力，统称为库仑力）与这两个电荷所带电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。同号电荷相斥，异号电荷相吸。
带电体的线度远远小于问题中所涉及的距离。
库仑
大小（平方反比），方向（连线），性质（作用反作用）
两个静止点电荷之间的相互作用力符合牛顿第三定律
：q2对q1的作用力
q1对q2的作用力
k的取值
国际单位制中
k = 8.99×109 N·m2/C2
SI中库仑定律的常用形式
令
真空介电常数 真空电容率
q1对q2的作用力
库仑定律的适用范围
1.库仑定律只对静止点电荷成立；
2. r的数量级在10-14m～107m范围内，库仑定律成立。
运动电荷为何不适用？
试验定律，高能粒子散射到人造地球卫星
运动电荷（通电导线）只能产生磁力！静止坐标系
运动电荷（点电荷）可以感受电力！运动坐标系
对于由n个点电荷q1，q2，…，qn组成的电荷系，实验证明，位于r0 处的q0受到的总电力为：
例：设电荷的分布如右图所示，图中q1=1.5×10-3C，
q2= –0.5×10-3C，q3=0.2 × 10-3C，AC=r1=1.2m，
BC=r2=0.5m，试求作用在电荷q3上的合力。
A
r1
q1
q3 C
q2 B
r2
解:q1和q3之间的力是斥力,
q2和q3之间的力是引力。
合力的大小
两个力的大小分别为:
合力的方向如图所示。
要把角度给出来！

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