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1、電場和電場強度二、電場強度試探電荷（檢驗電荷）必須滿足的兩個條件：2所帶電量q0要足夠小，以不至于影響原來的電場分布。為敘述方便，在下面討論中均用正電荷作試探電荷。點電荷電荷足夠小試探電荷與點電荷有何不同？思考1其線度要足夠小，以至于所得的結果能精確反映電場各“點”的性質(zhì)。2在SI中，場強單位：牛/庫(NC-1)電場中某一點的電場強度q0q0在電場某點處，場強的大小等于單位正電荷在該點所受的電場力的大小，場強的方向與該單位正電荷在該點處所受電場力的方向相同。3一般來講，空間不同點的場強的大小和方向都是不同的，即電場強度是空間位置的函數(shù)，
2、電場是矢量場，若空間各點場強的大小和方向都相同，則稱為均勻電場或勻強電場。4電場的基本特性是對場中的電荷有力的作用，若將電量為q的點電荷置于場強為的某點，則該點電荷所受的電場力為：場源電荷點電荷5場點源點+1點電荷的電場三、點電荷與點電荷系的場強q6+真空中點電荷場強分布7結論：點電荷電場中某點的場強的大小與場源電荷所帶的電量成正比，與該點到場源電荷的距離的平方成反比；場強的方向沿該點與場源電荷所在點的連線。為正時，與方向相同,背離；為負時，與方向相反，指向。點電荷的場是球對稱的非均勻電場，位于場源電荷所在點為球心的同一球面上的各點，場
3、強的大小是相同的，但各點場強方向不同，分別沿各點所在的球徑。8設真空中存在幾個電荷，對的作用2場強疊加原理和點電荷系的電場9點電荷系在空間任意一點所激發(fā)的總場強等于各個點電荷單獨存在時對該點所激發(fā)的場強的矢量和,這就是場強疊加原理。10例2（例1.3-1）求電偶極子中垂線上的電場電偶極矩（電矩）+電矩是矢量，方向由負電荷沿偶極子軸線指向正電荷。解有兩個大小相等的點電荷+q和-q，當兩者之間的距離比考察的場點到它們的距離小得多時，此系統(tǒng)稱為電偶極子。11+r12用矢量形式表示為：電偶極子的場強不是決定于，而是決定于。這表明電偶極矩是表征電
4、偶極子屬性的一個重要物理量。而且當距離很大時，電偶極子的場強以衰減，比點電荷的場強衰減迅速得多。若13在均勻外電場中，電偶極子所受的合力為零，電偶極子在電場中所受的力矩為+電偶極子是一個重要的物理模型，在研究電介質(zhì)的極化、電磁波的發(fā)射和吸收等問題時，都要用到這個模型。14電荷面分布電荷體分布電荷線分布dSdVdl把帶電體看成是許多極小的連續(xù)分布的電荷元組成。四、連續(xù)分布電荷的電場15每一個電荷元都當作點電荷來處理，而電荷元在點所激發(fā)的場強，按點電荷的場強公式根據(jù)場強疊加原理,整個帶電體在點激發(fā)的場強為++++++++++16計算時將上式
5、在坐標系中進行分解，再對坐標分量積分。17例3(例1.3-2)求一均勻帶電直線在P點的電場。RP?解建立直角坐標系將投影到坐標軸上取線元帶電xyOR??2?1P?dx?式中x、r、?都是變量,需進行積分變量代換.由此得由圖可知xyOR??2?1P?dx?x將以上兩式對整個帶電細棒積分xyOR??2?1P?dx?x21當直線長度{極限情況，由xyOR??2?1P?dx?x討論22無限長均勻帶電直線的場強無限長均勻帶電直線的場強分布具有軸對稱性。無限長帶電直導線附近某點的場強大小與電荷線密度成正比該點離帶電直線的距離成反比，場強的方向垂直與
6、直線。23例4(例1.3-3)正電荷q均勻分布在半徑為R的圓環(huán)上。計算通過環(huán)心點O并垂直圓環(huán)平面的軸線上任一點P處的電場強度。24解由對稱性方向沿x軸正方向25由對稱性.當位置發(fā)生變化時，它所激發(fā)的電場矢量構成了一個圓錐面。dq26即在遠離環(huán)心的地方，帶電環(huán)的場強可視為電荷全部集中在環(huán)心處所產(chǎn)生的場強。（1）（2）（3）討論27例5有一半徑為R，電荷均勻分布的薄圓盤，其電荷面密度為?.求通過盤心且垂直盤面的軸線上任意一點處的電場強度.28解rdr由例4均勻帶電圓環(huán)軸線上一點的電場29討論如何求無限大均勻帶電平面的電場？泰勒展開30?>0
7、時，平面帶正電，的方向由平面指向兩側；?<0時，平面帶負電，的方向由兩側指向平面。無限大均勻帶電平面的場強，勻強電場.31以上幾例可看出，空間各點的場強完全決定于電荷的分布情況，如果給定電荷的分布，原則上就能算出任一點的場強。計算的方法是利用點電荷在周圍激發(fā)場強的表達式和場強疊加原理。計算步驟：先任取電荷元dq，寫出dq在待求點處場強的矢量式。適當選取坐標系，將場強分別投影到坐標軸上，然后進行積分，最后求總場強。電荷分布具有對稱性，則根據(jù)對稱性分析，有的分量可推知其值為零，只需求出余下分量就行。32解取任意圓環(huán)在球心產(chǎn)生的例6（例1.3
8、-5）當為正時，沿x軸負方向。已知:求均勻帶電半球面球心處的場強33若有一相同的半球面與其組成一完整的均勻帶電球殼，在球心處的場強為零。34電場可以用電場線形象描述。在電場中畫一系列曲線，曲線上每一點的切線
