1.1 库仑定律.ppt

第一章静电场
静电场相对观测者静止的电荷产生的电场
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主要内容:
§1 静电的基本现象库仑定律
§2 电场电场强度
§3 电场的高斯定理
§4 电势及其梯度
§5 静电场中的导体
§6 静电能
§7 电容及电容器
§8 静电场边值问题的唯一性定理
§9 恒定电流场
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教学要求:
1. 掌握场强和电位概念及叠加原理,掌握场强和电位的积分关系,了解其微分关系,能计算简单问题的场强和电位;
2. 理解静电场高斯定理和环路定理,掌握用高斯定理计算场强的条件和方法。
3. 理解电流密度矢量的概念,电流的连续性方程,电流的稳恒条件,稳恒电流场的基本性质,非静电力、电动势的基本概念。
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§1 静电的基本现象库仑定律
两种电荷:
实验1----用毛皮或丝绸摩擦过的橡胶棒或玻璃棒可吸引轻小物体(羽毛,头发)。物体的这种性质就说它带了电,或有了电荷;带电的物体称为带电体
实验2---两根毛皮擦过的橡胶棒或丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,而橡胶棒与玻璃棒之间相互吸引。众多实验证明,自然界中只存在两种电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
1747年,美国科学家富兰克林将在室温下丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷;毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷。
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电量
定义:物体所带电的量的多少
单位:库仑(C)(此单位到底有多大后面的例题会展示)
测量:
定性半定量的测量:验电器
定量测量:静电计+法拉第筒
验电器
静电计
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电荷的量子性
1834年法拉第由实验得出电解定律,表明:
为了析出1mol单价元素需要相等的电量
F(法拉第常数)——1mol单价离子的电量
看出 e=F/NA——基本电荷
1891年英国斯通尼把基本电荷取名为“电子(electron)”,并根据上式估算出e的大小
,并测出其荷质比为氢离子的千余倍,从而发现比氢原子更小的基本粒子——电子;并荣获1906年诺贝尔物理学奖。
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1898年,斯托克斯测量电荷的最小单位是
1906-1908年美国密立根用油滴实验测量电荷的最小单位是。密立根()由此荣获1923年诺贝尔奖
图、电子的发现者-汤姆逊()
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1909年密立根通过直接测量油滴的电荷,直接证实了电荷的量子性。
带电油滴滴入匀强电场
使油滴带不同电量,重复测量得油滴所带电量总是一个最小电量e的整数倍
直接证实了电荷的量子性 1986年e的推荐值为
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静电感应现象
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