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静电场基础知识归纳复习

静电场基础知识归纳复习
静电场基础知识归纳复习

一、物体带电的本质: 1. 任何物体都是由原子组成的,而原子由原子核、核外电子组成,原子核是正电荷,核外电子是负电荷,所以可以说任何物体上都带有电荷,只是当物体所带的正电荷量与负电荷量相等的时候,对外不显电性,我们就称之为物体不带电。 当物体所带的正电荷量与负电荷量不等的时候,即有了多余的正电荷或者多余的负电荷,我们就说物体带电了,称其为“带电体”,或者直接称之为“电荷”。 2. 那么为什么原本中性的物体会变成“带电体”呢研究发现,原子核外的电子是容易失去或者得到的。当物体失去电子的时候,相当于有了多余的正电荷而带正电,当物体得到电子的时候,就有了多余的负电荷而带负电。可见,物体带电的本质就是电子的得与失。

二.起电方法:使物体带上电,叫做起电。常见的起电方法有三种,介绍如下。

1. 摩擦起电:这是最简单的起电方法,任何两个物体相互摩擦,都会同时带上等量异种

电荷。两个物体比较,相对容易失去电子的物体将带正电,相对容易得到电子的物体

将带上等量的负电。玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒带正电,丝绸带负电。 硬橡胶棒

与毛皮摩擦时,硬橡胶棒带负电,毛皮带正电。摩擦起电的本质是电子从一个物体转

移到另一个物体。

2. 接触带电:一个不带电的导体接触带电体时,就会带上电,叫做接触起电。若不带电

的物体A 接触正的带电体B 时,物体A 上的电子就会转移到物体B 上,从而物体A 就

失去了电子而带了正电,而物体B 得到了电子,原本缺少的电子数目就少了一些。表

现为所带的正电少了一些。 若不带电的物体A 接触负的带电体C 时,物体C 的一部

分电子就转移到物体A 上,从而物体A 就带上了负电。

可见,接触带电的本质也是电子从一个物体转移到另一个物体。

3. 感应起电:一个不带电的导体靠近带电体时,导体两端将出现等量异种电荷。出现的

电荷叫做感应电荷。感应起电的本质是电子从导体的一端移到另一端

三. 衡量带电体所带电荷量的多少的物理量叫做电量。国际单位是库仑,简称库,符号C ,

如:电子所带电量为C 19-10

6.1?- ,质子所带电量为C 19-106.1?,氦原子核所带电量为C C 1919-102.3106.12-?=??。依据起电本质可以推断出:物体所带的电量要

么等于电子或质子所带的电量,要么等于电子或质子所带电量的整数倍.关于这一结

论不仅从理论上可以推断,更可以利用实验证明。物理学家密立根测量了大量的油滴

所带的电量,发现每个油滴带电量都有一个公因数,这个公因数就是×10-19库仑.

这个公因数应该是电荷量的基数,所以将这个数叫做元电荷.可以作为电荷量的单

位,氦原子核所带电量为2个元电荷. 结合理论可知,这个数其实就是电子所带的

电量。当初电子的电量就是这样知道的。

不带电的导 + 两端出现 感应电荷

++

【例1】

一带电金属球带×10-10 C 正电,则该金属球 电子(填“得”或“失”)个数为:

解:金属球带正电,所以是“失去”电子,个数为91910

100.110

6.1106.1?=??==--e q n 个 【例2】有三个完全一样的金属球A 、B 、C ,A 带电量为+Q ,B 带电量为-4Q ,C 不带电,现将C 与B 接触一下,再与A 接触一下后移开,最后C 带电量是多少

解:两个球接触后带电量将重新分配,分配的比例关系与两个带电体的材质以及外表面有关,完全一样的球电量将均分。 C 与B 接触,CB 总电量为-4Q ,两球均分后,C 球带电量为-2Q 。 C 再与A 接触,CA 总电量为:-2Q+Q=-Q ,两球均分后C 球带电量为2-

Q 四.库仑定律

1.内容:真空中两个点电荷之间的静电力与它们电量的乘积成正比,与它们之间的

距离平方成反比,作用力的方向在它们的连线上

2.表达式:F=221r

q kq 静电力常量229/100.9c m N k ??= 适用条件:真空中、点电荷

3. 建立过程:天才的物理学家库仑利用类比猜测的方法,提出:电荷之间相互作用

规律应该跟物体之间的万有引力相类似,同时又提出了点电荷这个理想模型,排

除了电荷在带电体上分布情况对相互作用力的影响,然后又用控制变量法来验证,

自己还制作了精巧的库仑扭秤,终于得出了库仑定律。

4.点电荷:忽略了大小的带电体。

(1)当带电体自身的线度远远小于带电体之间的距离时,带电体的大小

对所研究的问题几乎没有影响,可以将其看成点电荷

(2)均匀带电的球体也可以看成点电荷

【例3】关于点电荷的说法,正确的是( CDE )

A .只有体积很小的带电体,才能作为点电荷

B .点电荷一定是电量很小的电荷

C. 当带电体本身的大小和电荷的分布对带电体之间的静电作用力没有影响或几乎没有 影响时,就可以将他们看成点电荷 D .均匀带电球体,可以将它作为电荷集中在球心的点电荷处理 E .研究电子如何绕着原子核旋转时,可将原子核看成点电荷

F .研究原子核的内部结构时,可将原子核看成点电荷

【例4】 两个半径均为1cm 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电量,两球心相距90cm ,相互作用力大小为F ,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm 处,则它们的相互作用

力大小变为 A .300F B .1200F C .900F D .无法确定 ( )

正确答案D 。 这两个球体之间的距离跟半径差不太多,不能看成点电荷,所以无法计算 【例5】如图, 三个小球都带电,绝缘丝线竖直,A 、B 之间的距离小于B 、C 之间的距离,

则三个球的带电情况为( )

A . A 、

B 一定带异种电 B. A 、

C 一定是同种电荷

B. B 的电量最小 D. C 的电量最大 【解析】以B 为研究对象,可知A 、C 两电荷的关系:悬绳竖直,说明A 对B 的静电力和C 对B 的静电力大小相等,方向相反,所以A 、C 必须是同种电荷,且根据22BC C B AB B A r Q kQ r Q Q k =?? 可知:Q C >Q A 。 以A 为研究对象,可知B 、C 两电荷的关系:B 对A 的静电力和C 对A 的静电力大小相等,方向相反,所以B 、C 必须是异种电荷,且根据2

2AC C A AB B A r Q kQ r Q Q k =?? 可

知:Q C >Q B 。以C 为研究对象,可知B 、A 两电荷的关系:B 对C 的静电力和A 对C 的静电力大小相等,方向相反, 所以B 、A 必须是异种电荷, 且根据2

2

BC C B AC C

A r Q kQ r Q Q k =?? 可

知:Q A >Q B 。 即:两边的必是同种电荷,中间的和两边的必是异种电荷,中间的电量最小,两边距中间电荷距 离远者电量最大】 正确答案ABCD

【例6】氢原子核外电子的轨道半径为r ,电子质量为m ,电量为e ,求电子绕核运动的周

期. 解:静电力充当向心力 22

2r e k r V m = 得mr k e V = 所以k

mr e r V r T ππ22== 【例7】如图,两球A 、B 分别带电+q 和-q ,质量分别为M 1和M 2 ,用绝缘丝线悬挂,两

段绳中的张力T A 和T B 的大小分别是多大两段绳长均为L (两电荷可看成点电荷)

解: 整体所受外力只有两个:系统的重力、最上面的绳子的拉力

系统平衡:T A =(M 1+M 2 )g

【说明】1. 求T A 可选AB 组成的整体为研究对象,此时两球之间的静电力是内力,A 、B 之间的绳子上的力也属于内力。2. 正因为此,求T B 必须用隔离法,可将B 隔离出来。

根据库仑定律得: 22

L

q k F =电 B 物体受力如图: A C

B T B

F 电

根据平衡条件: g M F T B 2=+电 解得:22

2L

q k g M T B -= 【例8】A 、B 两带电小球,电荷量分别为q A 、q B ,两球可以看做点电荷,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于同一水平面.已知A 球质量为3kg ,带电量q A =6100.2-?+C ,求OC ,AC ,BC 三条绳的拉力分别是多少及B 球的质量。

解:对A 、B 两球受力分析

对A ,有:)N (103310330tan =?

?== g m F A 电 20N 2==电F T A 对B , 有: 30tan 电F g m B = g m T B B 2= 解得:kg 33=B m N 3

320=B T 对OC 绳,把A 、B 两球看做整体,所以N 3

340)(=+=g m m T B A oc

【例9】质量均为m 的三个带电小球A ?B ?C 放置在光滑的水平面上,相邻球间的距离为L,A

球带电量q A =+10q; B 球带电量q B =+q.若在C 球上加一个水平向右的恒力F,如图所示,要使三球能始终保持L 的间距向右运动, (1)C 球应该带什么电(2)外力F 为多大

解: (1) C 球带负电荷.

(2)设系统加速度为a, 则对ABC : F=3ma ①

对A:

ma L q kq L q kq B A C A =-224 ② 对B: ma L q kq L q kq C B B

A =+22 ③

联立①②③得 22

70L q k F =

【说明】1. 由于水平面光滑,且系统有水平向右的外力,所以系统向右加速。2. 判断C 球的电性,可对球A 进行分析:A 球有方向向右的加速度,根据牛顿第二定律可知,A 所受的合外力必须向右,由于A ?B 两球都带正电,B 对A 的静电力方向向左, 那么只有C 球对A ?的静电力必须是向右的,必须是吸引力,故C 球必须带负电. 3. 由于“保持三个球之间的距离不变”,所以三个球的加速度相同,所以求加速度可用“整体法”。

电场 :是一个概念,是法拉第提出来的。任何带电体(也叫电荷)都会在自己周围产生一种特殊物质——电场,这种物质是看不见,摸不着的,但是有质量,有能量,有动

量,是客观存在的。

一.如果一个带电体在周围产生电场,我们就将这个电荷称为这个电场的场源电荷。离场源电荷越近的地方,场就越强,离场源电荷越远的地方,场就越弱。为了定量的比较场中两点场的强弱,引入物理量—— 电场强度

1. 电场强度(用E 表示,是一个物理量)

①.物理意义:用来描述电场的强弱和方向 ②决定因素:由产生电场的场源电荷决定 ③ 矢量性:电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向即该点的电场方向

了解一个电场,就是对场中任意一点的场强大小方向都很清楚,对场中不同点之间的场强关系都很明了。反映这种场强分布的一种更形象直观的方法就是电场线。

2. 电场线 :①是假想的,不是客观存在的,也是法拉第提出来的

② 电场线的作用:可以形象直观的描述电场

电场线的切线方向表示该点的电场强度方向

电场线的疏密反映场强的相对大小(线越密处,场强越大)

③电场线的特点:从正电荷(或无穷远或大地)出发,终止于负电荷(或无穷远或大地 任何一条电场线都不是闭合的

任何两条电场线都不会相交的(当然也不会相切)

当场源电荷Q 在自己的周围产生电场后,这个电场是看不见摸不到的,那么怎么知道它的周围有了电场呢这时我们可以拿来一个小电荷q 来检验来试探(故q 被称为检验电荷或者试探电荷),因为:电场的性质之一就是:对处于其中的带电体有力的作用,该力称为电场力。如果检验电荷在场中某点受到了电场力,我们就知道这一点有电场,如果检验电荷在这一点不受电场力,则可认定这一点无电场。 同一个检验电荷,在场强越大的地方所受的电场力越大。则可以这样说:电场强度是描述场的力的性质的物理量。

3. 电场力:若将一检验电荷q 放在某电场中的A 点,该检验电荷将受到电场力,

①电场力的大小为:A qE F

② 电场力的方向:(规定) 如果q 是正的检验电荷,所受的电场力方向就跟A 点的电场强

度方向相同 如果q 是负的检验电荷,所受的电场力方向就跟A 点的电场强度方向相反。 这一点没有为什么,是规定!!!请记住。

③ 研究发现,在电场中一个确定的点,放置的检验电荷所带的电量越大,

该电荷受到的电场力就越大(如图,是在电场中A 点所放的检验电荷

所受的电场力随检验电荷所带电量变化而变化的图像)

图像F-q 的斜率的绝对值即为场强大小(上面图像中直线的斜率等于A 点的场强的大小)

④ 虽然电场中某一点的电场强度的大小方向由场源电荷Q 决定,而与检验电荷q 无关,但

我们可以利用检验电荷将这一点的电场强度推断出来。 比如:某电场中有一点A ,电场强度是未知的,若想知道该点的电场强度,可在A 点放一检验电荷q, 然后想办法将检验电荷在这一点所受的电场力F 求出来(可用库仑定律、或根据状态求)则:即可将该点的电场强度求出来q

F E A =。 这个式子叫做电场强度的定义式。 一个物理量的国际单位通常是利用定义式推导出,电场强度的国际单位:N/C 。 注意:不能说E 与F 成正比,与q 成反比,因为E 与F 无关,也与q 无关,只是恰好等于它们的比值而已,当q 变化时,F 随之改变,但比值不变。

⑤ 两个点电荷之间的静电力其实也就是电场力。1q 对2q 的静电力,就是1q 产生的电场对2q 的电场力,反过来,2q 对1q 的静电力,就是2q 产生的电场对1q 的电场力

【例10】空间中A 点有一个固定的正电荷Q=2×10-4C, 将一个试探电荷q 放在距A 点2 m 的B 点,q=-2×10-5C. 求:(1)q 受到的电场力. (2)q 所在的B 点的场强E B .

(3)只将q 换为q′=4×10-5C 的正电荷.q′受到的电场力和B 点的场强.

(4)将试探电荷取走后,B 点的场强.

解: (1)q 受到的电场力即为Q 对它的静电力,

由库仑定律得 :

2

54922102102100.9--?????==r kQq F qB =9(N) 方向在A 与B 连线上且指向A. (2)B 点的电场是Q 产生的。根据场强定义式:C N r Q k q F E qB B /105.452?===

方向由A 指向B

(3)N r

kQq E q F B B q 18'2=='=' 方向由A 指向B B 点的场强不变,仍为C N E B /105.45?= 方向由A 指向B

(4)B 点场强与检验电荷q 无关,即使将其取走,B 点场强大小方向都不变。

【说明】 ①应用2r kQq F = 、 q

F E =这两个公式运算时,Q 和q 的正负号不用代入,计

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结 1. 电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。 3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4.库仑定律: 表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律 12 12123 012 14q q F r r πε= 5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电 场的基 0 F E q = 6. 电场强度的计算: (1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得 (2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解 πεπε== = ∑? n i i 3 3i 1 0i q 11 dq E r E r 44r r (3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定

理来求解 (4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度 7.电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布 (1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致 b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。 (2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交 8. 电通量: φ= ??? e s E dS (1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。(2)电通量是标量,有正负之分。 9. 高斯定理: ε?= ∑ ?? s S 01 E dS i (里) q (1)定理中的E 是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。(2)任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷,而与S 以外的电荷无关 10. 静电场属于保守力:静电场属于保守力的充分必要条件是,电荷在电场中移动,电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关,而与

高中物理奥赛必看讲义——静电场

静电场 第一讲基本知识介绍 在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。 如果把静电场的问题分为两部分,那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说,奥赛关注的是电场中更本质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。 一、电场强度 1、实验定律 a、库仑定律 内容; 条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k′= k /εr)。只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。 b、电荷守恒定律 c、叠加原理 2、电场强度 a、电场强度的定义 电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。 b、不同电场中场强的计算 决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体

的形状)和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出—— ⑴点电荷:E = k 2 r Q 结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强,如—— ⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P :E = 2 322 ) R r (k Qr +,其中r 和R 的意义见图7-1。 ⑶均匀带电球壳 内部:E 内 = 0 外部:E 外 = k 2 r Q ,其中r 指考察点到球心的距离 如果球壳是有厚度的的(内径R 1 、外径R 2),在壳体中(R 1 <r <R 2): E = 2 3 1 3r R r k 34-πρ ,其中ρ为电荷体密度。这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中(条件部分)的“剥皮法则”理解〔)R r (3 433-πρ即为图7-2中虚线以内部分的总电量…〕。 ⑷无限长均匀带电直线(电荷线密度为λ):E = r k 2λ ⑸无限大均匀带电平面(电荷面密度为σ):E = 2πk σ 二、电势 1、电势:把一电荷从P 点移到参考点P 0时电场力所做的功W 与该电荷电量q 的比值,即 U = q W 参考点即电势为零的点,通常取无穷远或大地为参考点。 和场强一样,电势是属于场本身的物理量。W 则为电荷的电势能。 2、典型电场的电势 a 、点电荷 以无穷远为参考点,U = k r Q b 、均匀带电球壳 以无穷远为参考点,U 外 = k r Q ,U 内 = k R Q 3、电势的叠加 由于电势的是标量,所以电势的叠加服从代数加法。很显然,有了点电荷电势的表达式

大学物理静电场总结

第七章、静 电 场 一、两个基本物理量(场强和电势) 1、电场强度 ⑴、 试验电荷在电场中不同点所受电场力的大小、方向都可能不同;而在 同一点,电场力的大小与试验电荷电量成正比,若试验电荷异号,则所 受电场力的方向相反。我们就用 q F 来表示电场中某点的电场强度,用 E 表示,即q F E = 对电场强度的理解: ①反映电场本身性质,与所放电荷无关。 ②E 的大小为单位电荷在该点所受电场力,E 的方向为正电荷所受电场力 的方向。 ③单位为N/C 或V/m ④电场中空间各点场强的大小和方向都相同称为匀强电场 ⑵、点电荷的电场强度 以点电荷Q 所在处为原点O,任取一点P(场点),点O 到点P 的位矢为r ,把试 验电荷q 放在P 点,有库仑定律可知,所受电场力为: r Q q F E 2 041επ== ⑶常见电场公式 无限大均匀带电板附近电场: εσ 02= E

2、电势 ⑴、电场中给定的电势能的大小除与电场本身的性质有关外,还与检验电荷 有关,而比值 q E pa 0 则与电荷的大小和正负无关,它反映了静电场中某给 定点的性质。为此我们用一个物理量-电势来反映这个性质。即q E p V 0 = ⑵、对电势的几点说明 ①单位为伏特V ②通常选取无穷远处或大地为电势零点,则有: ?∞ ?==p p dr E V q E 0 即P 点的电势等于场强沿任意路径从P 点到无穷远处的线积分。 ⑶常见电势公式 点电荷电势分布:r q V επ04= 半径为R 的均匀带点球面电势分布:R q V επ04= ()R r ≤≤0 r q V επ04= ()R r ≥ 二、四定理 1、场强叠加定理 点电荷系所激发的电场中某点处的电场强度等于各个点电荷单独存在时对 该点的电场强度的矢量和。即

高考物理兰州电磁学知识点之静电场基础测试题含答案

高考物理兰州电磁学知识点之静电场基础测试题含答案 一、选择题 1.如图所示,下列四个选项中的点电荷与空间中的a 、b 两点均关于O 点对称,其中a 、b 两点的电势和场强都相同的是( ) A . B . C . D . 2.静电场方向平行于x 轴,将一电荷量为q -的带电粒子在x d =处由静止释放,粒子只在电场力作用下沿x 轴运动,其电势能E P 随x 的变化关系如图所示.若规定x 轴正方向为电场强度E 、加速度a 的正方向,四幅示意图分别表示电势? 随x 的分布、场强E 随x 的分布、粒子的加速度a 随x 的变化关系和粒子的动能E k 随x 的变化关系,其中正确的是 A . B . C . D . 3.某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示,从A 点射入一带电粒子,粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC 所示。已知A 、B 、C 三点中,A 点的电势最低,C 点的电势最高,则下列判断正确的是( )

A.粒子可能带负电 B.粒子在A点的加速度小于在C点的加速度 C.粒子在A点的动能小于在C点的动能 D.粒子在A点的电势能小于在C点的电势能 4.如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是() A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线 B.电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大 C.电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越长 D.定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长 5.如图所示,某电场中的一条电场线,一电子从a点由静止释放,它将沿电场线向b点运动,下列有关该电场的判断正确的是() A.该电场一定是匀强电场 B.场强E a一定小于E b C.电子具有的电势能E p a一定大于E p b D.电势φa>φb 6.在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B分别为两个试探电荷所受的电场力.下列说法正确的是 A.放在A点的试探电荷带正电

静电放电(ESD)基础知识问答23要点

静电放电(ESD)基础知识问答23要点 1、问:为什么有些ESD地线有阻抗而有些没有呢? 答:ESD地线的目的是将一导电面连接到与电源地等电位的地方,“硬地”是用不具有附加电阻的地线直接连接到地的;电源地与公共点接点之间的电阻基本为0Ω。“软地”是具有内部串联电阻的地线,典型值为1M,这样设计的目的是限制当操作者暴露在110V和最大250V的环境中时可能产生的伤害电流。ESD联合会ANEOS/ESD S6.1—1991建议用“硬地”方式使ESD台面或者地板垫子接地。 2、问:我常穿一只防静电鞋,但常被告之两脚都要穿,为什么? 答:防静电鞋仅在穿戴正确并且要与导电地板或消耗地连在一起时才起作用。行走是摩擦生电的一个极好的例子。若你正确使用防静电鞋,且与ESD地板紧密连接,那么你身上的电荷泄入到地。因此,你与地之间构成的网络在电压上是相同的,但你一抬起穿有防静电鞋的脚,你就会再次充电,要么从你的衣服感应,要么因为摩擦和抬脚而产生摩擦电。若你穿有两只防静电鞋,你就会进一步大大减小比几伏电压高得多的净电荷的机会(典型值为2000—5000V),因为你处于接地状态时间延长了,所以建议在靠近运动物体时,务必穿一双防静电鞋。 3、问:需要在机器与地间连接1M电阻吗? 答:不需要。参照生产厂商在机器或设备方面接地的要求可知,1M电阻是用于保护人体的,参考以下的问题。旁注:将所有靠近ESD敏感工作站的孤立导体接地都是有好处的。可使意外的电场或电荷积累减至最小。 4、问:1M电阻在半导体装配过程中的作用是什么? 答:假设1:我们正谈论ESD控制问题;假设2:人体与半导体及带有半导体的器件接触,在防静电腕、防静电鞋、拉链、地线等地方均可发现1M串联电阻,其作用是限制可通过人体的电流量,

静电场知识点归纳

人教版物理高二上学期《静电场》知识点归纳 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 1. 元电荷:电荷量e=1.60×10-19C 的电荷,叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电 荷电荷量的整数倍。 2. 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量保持不变。 3. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。 考点2.库仑定律 1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件:真空中的点电荷。 4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 (1)定义:存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 2.电场强度 ⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。 ⑵ 单位:N/C 或V/m 。 ⑶ 电场强度的三种表达方式的比较 ⑷方向:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 ⑸叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线:为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷,静电场的电场线是不闭合曲线。

防静电基础知识(培训教材)

第一章:静电学基础 1. 1概述: 高科技的发展历程中,电子技术和高分子化学技术是两个重要的方面。 电子产品设计的小型化和高集成化,相应的加工技术日趋微、细、薄,使得对静电危害不可忽视。 随着电子技术和产品向国民经济各部门的广泛渗透,静电的影响面越加普遍。 正是由于高分子化学技术的发展,促成了高分子材料在工业、国防和人民生活各个方面的广泛应 用。普通高分子材料的特点之一就是它具有很高的电阻率,使其特别易于产生静电。 静电造成的故障与危害,通称静电障害。从传统的观点来看,它是火工、化工、石油、粉碎加工 等行业引起火灾、爆炸等事故的主要诱发因素之一,也是亚麻、化纤等纺织行业加工过程中的质量及安 全事故隐患之一,还是造成人体电击危害的重要原因之一。因此,静电防护是各行业最为关注的安全问 题之一。 随着高科技的发展,静电障害所造成的后果已突破了安全问题的界限。静电放电造成的频谱干扰 危害,是在电子、通信、航空、航天以及一切应用现代电子设备、仪器的场合导致设备运转故障、信号 丢失、误码的直接原因之一。例如,电子计算机和程控交换机是两种有代表性的现代电子设备,如安装、 使用环境不当,它们的工作都会受到静电的困扰。此外,静电造成敏感电子元器件的潜在失效,是降低 电子产品工作可靠性的重要因素。据日本80年代中期的一项统计资料,在失效的半导体器件中,有45%是因静电危害造成的。 降低静电障害是最有效的手段是实施防护。因为,静电作为一种自然现象,不让它产生几乎是不 可能的,但把它的存在控制在危险水平以下,使其造成的障害尽可能小,则是可能的。有效地进行静电 防护与控制,依赖于对静电现象的认识和对其发生、存在、清除的控制,依赖于掌握和了解静电与环境 条件的关联性和静电发生的规律。 以上观点是从静电危害的防护角度而言的。对静电的应用研究本身就是一项重要的高科技门类, 但鉴于不属于本书讨论的范围,在此不再赘述。 2. 1静电: 根据分子和原子结构的理论,自然界中的一切物质都是由分子构成的,而分子又是由原子组成的。单质的分子由一个或几个相同的原子组成,化合物的分子由两个或两个以上不同的原子组成。高分子材 料具有更复杂的原子结构点阵排列,并含有更多种类及数量的原子。原子是构成一切化学元素的最小粒 子,它由带正电的原子核和带电的围绕原子核旋转的电子组成,电子的个数及排列层次因元素而异。 在自然状态下,原子中的这种正、负电荷是相等的,物质处于电平衡的中性状态,即不带电。在 静电学中称不带电的物体为电的中性体。 在某种条件下,当物质原子中的这种电平衡状态被打破,丢失或获得电子,物质即由中性状态改 变为带电状态。处于带电状态的物体在静电学术语中称为带电体。物质在获得电子而形成带电体时称为 电子带电,所带电荷称为负电荷;因失去电子而形成带电体时,称为空穴带电,所带的电荷称为正电荷。 物质呈现带电的现象,称为带电现象。物质的带电现象是一种自然现象。按照物质所带动电荷的 存在与变化状态可分为动电(流电)现象和静电现象。静电现象指相对于观察者而言,所带的电荷处于 静止或缓慢变化的相对稳定状态,动电现象则与此相反。 显然,在静电情况下,由于电荷静止不动或其运动非常缓慢,故它所引起的磁场效应较之电场效 应来说可以忽略不计划内。 静电可因多种原因而发生,例如物体间的磨擦、电场感应、介质极化、带电微粒附着等许多物理 过程都有可能导致静电。

选修3-1 静电场基础知识练习

1 点①:库仑定律:两个电荷之间的作用力, 大小:12 2Q Q F k r 方向:同性相吸,异性相斥 例: 1.如图所示,有三个点电荷A 、B 、C 位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A 、B 都带正电荷,A 所受B 、C 两个电荷的静电力的合力如图中FA 所示,那么可以判定点电荷C 所带电荷的电性为( B ) A .一定是正电 B .一定是负电 C .可能是正,,也可能是负电 D .无法判断 2.真空中有甲、乙两个点电荷,当它们相距r 时,它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的1/3,两者间的距离变为2r ,则它们之间的静电力变为( B ) A .3F/8 B .F/6 C .8F/3 D .2F/3 3.有两个带正电的小球,电荷量分别为Q 和9Q ,在真空中相距l .如果引入第三个小球,恰好使得三个小球只在相互的静电力作用下处于平衡状态,第三个小球应该带何种电荷,应放在何处,电荷量又应该是多少? (注^(* ̄(oo) ̄)^:这里要用到受力分析和受力平衡的知识. 受力分析嘛,这里要分析一下每个小球分别受到了哪些力 受力平衡嘛,就是物体如果静止或者匀速直线运动,那么它受到的所有外力叠加之后的总和一定为0(牛一定律).这里嘛,你看三个小球都是静止的,所以一定受力平衡了.) 点②:某个电场A 的大小与方向仅与自身有关,与外界引入电场中的电荷无关. (虽然空间中的总电场随加入的电荷变化了,但是电场A 还是电场A,总电场是电场A 和电荷激发电场的叠加) 例: 1 在电场中某点用+q 测得场强E ,当撤去+q 而放入-q/2时,则该点的场强( C ) A .大小为E / 2,方向和E 相同 B .大小为E /2,方向和E 相反 C .大小为E ,方向和E 相同 D .大小为E ,方向和E 相反 2、为测定电场中某点的电场强度,先在该点放一点电荷,电荷量为+q ,测得该点的电场强度为E1,电场力为F1;再在该点改放另一个点电荷,电荷量为-2q ,测得该点的电场强度为E2,电场力为F2.则( C ) A .F1F2,方向相反

大学物理知识点期末复习版

A r r y r ? 第一章 运动学 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△,2r x =?+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) 瞬时速度:j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==,瞬时速率:2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量) 平均加速度v a t ?=? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ??+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x

大学物理物理知识点总结

y 第一章质点运动学主要内容 一 . 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △,r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==,2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量) 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动

静电放电及防护基础知识简易版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 静电放电及防护基础知识 简易版

静电放电及防护基础知识简易版 温馨提示:本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 一、术语及定义 1、静电:物体表面过剩或不足的静止的电荷. 2、静电场:静电在其周围形成的电场. 3、静电放电:两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移.静电电场的能量达到一定程度后,击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电. 4、静电敏感度:元器件所能承受的静电放电电压. 5、静电敏感器件:对静电放电敏感的器

件. 6、接地:电气连接到能供给或接受大量电荷的物体,如大地、船等. 7、中和:利用异性电荷使静电消失. 8、防静电工作区:配备各种防静电设备和器材,能限制静电电位,具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地. 二、静电的产生 1、摩擦:在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最普通方法,就是摩擦生电.材料的绝缘性越好,越容易摩擦生电.另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电.

大学物理同步训练第2版第七章静电场中的导体详解

第七章 静电场中的导体和电介质 一、选择题 1. (★★)一个不带电的空腔导体球壳,内半径为R 。在腔内离球心的 距离为a 处(a

静电场知识点归纳

一. 教学内容: 期中综合复习及模拟试题 静电场的复习、恒定电流部分内容(电源电流、电动势、欧姆定律、串并联电路) 二 . 重点、难点解析: 静电场的概念理解及综合分析 恒定电流的电流,欧姆定律和串并联电路 三. 知识内容: 静电场知识要点 1、电荷(电荷含义、点电荷:有带电量而无大小形状的点,是一种理想化模型、元电荷)、电荷守恒定律 ( 1)起电方式:①摩擦起电②感应起电③接触起电 【重点理解区分】当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得 到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电. 当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电 荷 ,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应. 接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验 电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物体上的电子在库仑力 的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。 实质:电子的得失或转移 - 19 2.元电荷: e=1.60× 10 C 比荷:物体所带电量与物体质量的比值q / m 3. 库仑定律:(适用于真空点电荷,注意距离r 的含义; Q1 、Q2——两个点电荷带电量的绝对值) 【典型例题】 例 1.两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力和原来相比将 [D] A .变大 B .变小C.不变 D .以上情况均有可能 [ 例 2] 两个直径为r 的金属带电球,当它们相距100r 时的作用力为 F。当它们相距为 r 时的作用力 D A 、F/100 B 、 104F C、100F D 、以上答案均不对 [ 例 3]如图所示, A 、B 两个点电荷,质量分别为m1、m2,带电量分别为q1、q2。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,且 A 、B 恰好处于同一水平面上,则C A 、若 q1=q2,则θ 1 =θ2 B .若 q1< q2,则θ 1 >θ 2 C、若 m1=m2,则θ1 =θ 2D.若 m1<m2,则θ 1 < θ2

大学物理静电场总结

第七章、静 电 场 一、两个基本物理量(场强和电势) 1、电场强度 ⑴、 试验电荷在电场中不同点所受电场力的大小、方向都可能不同;而在 同一点,电场力的大小与试验电荷电量成正比,若试验电荷异号,则所 受电场力的方向相反。我们就用 q F 来表示电场中某点的电场强度,用 E 表示,即q F E = 对电场强度的理解: ①反映电场本身性质,与所放电荷无关。 ②E 的大小为单位电荷在该点所受电场力,E 的方向为正电荷所受电场力 的方向。 ③单位为N/C 或V/m ④电场中空间各点场强的大小和方向都相同称为匀强电场 ⑵、点电荷的电场强度 以点电荷Q 所在处为原点O,任取一点P(场点),点O 到点P 的位矢为r ,把试 验电荷q 放在P 点,有库仑定律可知,所受电场力为: r Q q F E 2 041επ== ⑶常见电场公式 无限大均匀带电板附近电场: εσ 02= E 2、电势 ⑴、电场中给定的电势能的大小除与电场本身的性质有关外,还与检验电荷 有关,而比值 q E pa 0 则与电荷的大小和正负无关,它反映了静电场中某给 定点的性质。为此我们用一个物理量-电势来反映这个性质。即q E p V 0 = ⑵、对电势的几点说明 ①单位为伏特V ②通常选取无穷远处或大地为电势零点,则有: ?∞ ?==p p dr E V q E 0

即P 点的电势等于场强沿任意路径从P 点到无穷远处的线积分。 ⑶常见电势公式 点电荷电势分布:r q V επ04= 半径为R 的均匀带点球面电势分布:R q V επ04= ()R r ≤≤0 r q V επ04= ()R r ≥ 二、四定理 1、场强叠加定理 点电荷系所激发的电场中某点处的电场强度等于各个点电荷单独存在时对 该点的电场强度的矢量和。即 E E E n E +++= (21) 2、电势叠加定理 V 1 、V 2 ...V n 分别为各点电荷单独存在时在P 点的电势点电荷系 的电场中,某点的电势等于各点电荷单独 存在时在该点电势的代数和。 3、高斯定理 在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该闭合曲面包围的所 有电荷的代数和除以 ε 说明: ①高斯定理是反映静电场性质的一条基本定理。 ②通过任意闭合曲面的电通量只取决于它所包围的电荷的代数和。 ③高斯定理中所说的闭合曲面,通常称为高斯面。 三、静电平衡 1、静电平衡 当一带电体系中的电荷静止不动,从而电场分布不随时间变化时,带电 体系即达到了静电平衡。 说明: ①导体的特点是体内存在自由电荷。在电场作用下,自由电荷可以移动, 从而改变电荷分布;而电荷分布的改变又影响到电场分布。 ②均匀导体的静电平衡条件:体内场强处处为零。 ③导体是个等势体,导体表面是个等势面。 ④导体外靠近其表面的地方场强处处与表面垂直。

选修静电场教案全套教案

人教板—新课标物理选修3—1教案-----第一章、静电场 第一节、电荷及其守恒定律(1课时) 教学目标 (一)知识与技能 1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念. 2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开. 3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开. 4.知道电荷守恒定律. 5.知道什么是元电荷. (二)过程与方法 1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷, 而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。 (三)情感态度与价值观 通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点:电荷守恒定律 难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。 教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球。 教学过程: (一)引入新课:新的知识内容,新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。 【板书】第一章静电场 复习初中知识: 【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电,这样的物体就带了电. 【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥,而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. 【板书】自然界中的两种电荷 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示. 电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(二)进行新课:第1节、电荷及其守恒定律 【板书】 1、电荷 (1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释 构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。 原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。 (2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同. 实质:电子的转移.

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点 总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

大学物理静电场知识点总结 1. 电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。 3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4.库仑定律: 表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律 12 12123 0121 4q q F r r πε= 5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电 场的基 0 F E q = 6. 电场强度的计算: (1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得 (2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解 πεπε== = ∑ ? n i i 33i 1 i q 11dq E r E r 44r r

(3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定理来求解 (4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度 7.电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布 (1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致 b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。 (2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交 8. 电通量: φ= ??? e s E dS (1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。(2)电通量是标量,有正负之分。 9. 高斯定理: ε?= ∑?? s S 01 E dS i (里) q (1)定理中的E 是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。(2)任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷,而与S 以外的电荷无关

高二物理静电场知识点

高二物理静电场知识点 1.电荷电荷守恒定律点电荷 自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e = 1.6*10^-19C。带电体电荷量等于元电荷的整数倍Q=ne 使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。 电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。 2.库仑定律 公式F = KQ1Q2/r^2真空中静止的两个点电荷 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。F:点电荷间的作用力N, Q1、Q2:两点电荷的电量C,r:两点电荷间的距离m,方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引 库仑定律的适用条件是1真空,2点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 3.静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点: 1始于正电荷或无穷远,终止负电荷或无穷远; 2任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

大学物理知识点归纳

大学物理 第十一章:真空中的静电场 一、电场强度:数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力的大小,也等于单位面 积电通量的大小(即电场线密度);方向与该点的受力方向(或者说电场线方向) 一致。 二、电场强度的计算: a)点电荷的电场强度: b)电偶极子中垂线上任意一点的电场强度:(表示点到电偶极子连 线的距离) c)均匀带电直棒: i.有限长度: ii.无限长(=0,): iii.半无限长: () 三、电通量 a)电场线:电场线上任意一点的切线方向与该点的电场强度E的方向一致,曲线 的疏密程度表示该点电场强度的大小,即该点附近垂直于电场方向的单位面积 所通过的电场线条数满足:电场中某点的电场强度大小等于该处的电 场线密度,即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数。 b)静电场电场线的特点: 1.电场线起于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或伸向无穷远),在无 电荷的地方不会中断; 2.任意两条电场线不相交,即静电场中每一点的电场强度只有一个方 向; 3.电场线不形成闭合回路; 4.电场强处电场线密集,电场弱处电场线稀疏。 c)电通量 i.均匀电场E穿过任意平面S的电通量: ii.非均匀电场E穿过曲面S的电通量:

四、高斯定理 a) b)表述:真空中任何静电场中,穿过任一闭合曲面的电通量,在数值上等于该闭 合曲面包围的电荷的代数和除以; c)理解: 1.高斯定理表达式左边的E是闭合面上处的电场强度,他是由闭合面 外全部电荷共同产生的,即闭合曲面外的电荷对空间各点的E有贡 献,要影响闭合面上的各面元的同量。 2.通过闭合曲面的总电量只决定于闭合面包围的电荷,闭合曲面外部的 电荷对闭合面的总电通量无贡献。 d)应用: 1.均匀带电球面外一点的场强相当于全部电荷集中于球心的点电荷在 该点的电场强度。 2.均匀带电球面部的电场强度处处为零。 五、电势 a)静电场环路定理:在静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。 b)电场中a点的电势: 1.无穷远为电势零点: 2.任意b点为电势零点: 六、电势能:电荷在电场中由于受到电场作用而具有电荷中的电荷比值决定位置的 能叫做电势能, 七、电势叠加定理:点电荷系电场中任意一点的电势等于各点电荷单独存在该点所 产生的电势的代数和。 八、等势面与电场线的关系: 1.等势面与电场线处处正交; 2.电场线指向电势降落的方向; 3.等势面与电场线密集处场强的量值大,稀疏处场强量值小。 九、电势梯度: a) b)电场中任意一点的电场强度等于该点点势梯度的负值。 第十二章静电场中的导体电介质 一、处于静电平衡状态下的导体的性质: a)导体部,电场强度处处为零;导体表明的电场强度方向垂直该处导体表面;电场线 不进入导体部,而与导体表面正交。 b)导体部、表面各处电势相同,整个导体为一个等势体。 c)导体无净电荷,净电荷只分部于导体外表面

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大学物理静电场总结

第七章、静 电 场 一、两个基本物理量(场强和电势) 1、电场强度 ⑴、 试验电荷在电场中不同点所受电场力的大小、方向都可能不同;而在 同一点,电场力的大小与试验电荷电量成正比,若试验电荷异号,则所 受电场力的方向相反。我们就用 q F 来表示电场中某点的电场强度,用 E 表示,即q F E = 对电场强度的理解: ①反映电场本身性质,与所放电荷无关。 ②E 的大小为单位电荷在该点所受电场力,E 的方向为正电荷所受电场力 的方向。 ③单位为N/C 或V/m ④电场中空间各点场强的大小和方向都相同称为匀强电场 ⑵、点电荷的电场强度 以点电荷Q 所在处为原点O,任取一点P(场点),点O 到点P 的位矢为r ,把试 验电荷q 放在P 点,有库仑定律可知,所受电场力为: r Q q F E 2 041επ== ⑶常见电场公式 无限大均匀带电板附近电场:εσ 02= E 2、电势 ⑴、电场中给定的电势能的大小除与电场本身的性质有关外,还与检验电荷 有关,而比值q E pa 0 则与电荷的大小和正负无关,它反映了静电场 中某给 定点的性质。为此我们用一个物理量-电势来反映这个性质。即q E p V 0 = ⑵、对电势的几点说明 ①单位为伏特V

②通常选取无穷远处或大地为电势零点,则有: ?∞ ?==p p dr E V q E 0 即P 点的电势等于场强沿任意路径从P 点到无穷远处的线积分。 ⑶常见电势公式 点电荷电势分布:r q V επ04= 半径为R 的均匀带点球面电势分布:R q V επ04= ()R r ≤≤0 r q V επ04= ()R r ≥ 二、四定理 1、场强叠加定理 点电荷系所激发的电场中某点处的电场强度等于各个点电荷单独存在时对 该点的电场强度的矢量和。即 E E E n E +++= (21) 2、电势叠加定理 V 1 、V 2 ...V n 分别为各点电荷单独存在时在P 点的电势点电荷系 的电场中,某点的电势等于各点电荷单独 存在时在该点电势的代数和。 3、高斯定理 在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该闭合曲面包围的所 有电荷的代数和除以 ε 说明: ①高斯定理是反映静电场性质的一条基本定理。 ②通过任意闭合曲面的电通量只取决于它所包围的电荷的代数和。 ③高斯定理中所说的闭合曲面,通常称为高斯面。 三、静电平衡 1、静电平衡 当一带电体系中的电荷静止不动,从而电场分布不随时间变化时,带电 体系即达到了静电平衡。 说明: ①导体的特点是体内存在自由电荷。在电场作用下,自由电荷可以移

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