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一.静电场1.真空中的库仑力(点电荷与点电荷之间的相互作用力)静电场力叠加原理:(1)几个点电荷2.电场强度(矢量)(1)点电荷电场强度电场强度叠加原理:(2)连续带电体的电场强度(3)叠加法求场强3.电场线E的方向:电场线切线方向E的大小:电场线的密度E=dN/dS(垂直)电通量:通过某一面的电场线数目高斯定理:注意:闭合曲面4.静电场力做的功静电场力是保守力电势能:在电场中的电荷q,位于点A,则该点处电荷q所具有的电势能在数值上等于电场力F将电荷q从点A移动到无限远(电势为0)处所做的功。电势:电场中某一点的电势,是电场在该点的性质,只与该点的位置有关。电势差:两点电势之差电势叠加原理:点电荷组成的电场中的电势连续带电体的电场中的电势电势梯度:二、静电场中的导体和电解质(一)静电场中的导体1.静电感应现象把金属导体放入外电场中,自由电子会产生宏观定向运动,从而使导体上的电子重新分布,这种在外电场作用下,使导体中电荷重新分布而带电的现象成为静电感应现象。2.静电平衡(1)静电平衡条件场强角度:a.导体内部场强为0b.导体外场强与导体表面垂直电势角度:a.导体内部各处电势相等b.导体表面是一个等势面静电平衡的导体是一个等势体。(2)导体处于静电平衡时的性质【1】电荷分布实心导体:电荷分布在导体表面,导体内部没有电荷(不是代数和为0)空心内部无电荷导体:电荷分布在导体表面,导体内表面和内部都没有电荷空心内部有电荷导体:导体内部无电荷,导体内表面电荷-q,外表面电荷Q+q孤立导体表面:曲率较大,电荷面密度较小。曲率较小,电荷面密度较大。曲率为负(凹进去),电荷面密度最大。【2】表面场强处于静电平衡状态的导体表面附件的场强3.静电屏蔽导体空腔(不论接地与否)内部电场不受腔外电荷的影响;接地导体空腔外部的电场不受内部电场的影响。(二)静电场中的电介质1.电介质电阻很大、导电能力差,内部无自由电荷的物质。分为有极分子电介质和无极分子电介质。2.电介质的极化(对比导体的静电感应)极化现象:电介质放入外电场后,电介质的两个和外电场垂直的表面层里出现了正负电荷。极化电荷:又称束缚电荷,它既不能脱离电介质,又不能在电介质内自由移动。a.外电场越强,极化电荷越多b.电介质不均匀,则电介质、内部都会出现极化电荷c.均匀电介质,在其内部任一小区域内,正负电荷数量仍然相等,仍表现出电中性3.极化强度(矢量)定义:单位体积内分子的点偶极距的矢量和,表明了电介质被极化的程度。其中,为表面极化电荷面密度4.相对电容率对于同一电荷分布,在电介质中产生的场强是真空中的倍电介质介电常数:(三)电位移、有电介质的高斯定理1.电位移矢量2.电位移通量3.有电介质的高斯定理(四)电容、电容器1.孤立导体的电容孤立导体所带电荷Q与其电势V的比值成为电容:电容是描述导体电学性质的物理量,与导体是否带电无关,仅与导体大小形状有关。2.电容器的电容a.电容器:两彼此绝缘相距很近的导体组成的系统,电容器的两极板通常带等量异号电荷。b.电容器的电容:电容的大小仅与电容器自身(导体的形状、相对位置、其间的电介质)有关.与电量、电压无关.电容是反映电容器储存电荷本领大小的物理量平板电容器的电容:c.电容器的串联、并联【串联】提高耐压电容越串联容量越小.若极板面积S相同,相当于增大极板间距d.可提高电容耐压程度,外加电压由各电容器分压。【并联】增大电容电容越并越大,若极板间距d相同,电容并联相当增大正对面积S(五)静电场的能量、能量密度1.电容器(带电系统)的能量2.静电场的能量电场能量密度此式表明有电场存在的区域就储存着电能。该结果由平行板电容器推得,但具有普遍意义,在均匀电场、非均匀电场、变化电磁场中,此式都普遍成立,只是此时的能量密度是逐点变化的。电场空间所存储的能量真空电容器的能量:三、恒定磁场(一)毕萨定律1.内容:电流周围会产生磁场,磁场强度大小:方向:垂直于Idl与r组成的平面,并服从右手定则2.应用【直导线电流产生的磁场强度】无限长载流长直导线半无限长载流长直导线【圆环电流在圆心的磁场】圆电流圆心处的磁场一段圆弧电流在圆心处的磁场【载流螺线管轴线上的磁场】(1)“无限长”螺线管(2)半“无限长”螺线管(二)磁通量、磁场的高斯定理1.磁感应线类似电场线:切向表示的方向;密度表示的大小。磁感应线性质: