目录:
电荷
带电现象:物体经摩擦后对轻微物体有吸引作用的现象。两种电荷:将硬橡胶棒与毛皮摩擦后所带的电荷称为负电荷。把玻璃棒与丝绸摩擦后所带的电荷称为正电荷。电荷的基本性质:电荷与电荷之间存在相互作用力,同种电荷相斥,异种电荷相吸。微观解释:物体因得失电子而带电荷。得到电子带负电;失去电子带正电。电荷是物质的一种基本属性,就象质量是物质一种基本属性一样。物体带电的本质是其电荷的迁移和重新分配。电荷的量子化:
,
。任何带电体所带电量都是基本电量的整数倍,这种电量只能取分立的、不连续的量值的性质称为电荷的量子化。第一次测量到元电荷:密立根油滴实验 (1909)元电荷:
电荷守恒定律:在一个孤立系统中,无论发生了怎样的物理过程,电荷不会创生,也不会消失,只能从一个物体转移到另一个物体上,或从物体的一部分移到另一部分,即在任何过程中,电荷的代数和是守恒的。点电荷:当带电体的大小和带电体之间的距离相比很小时,可以忽略其形状和大小,把它看作一个带电的几何点。
库伦定理
库伦定理:
。(
)使用条件:真空中的点电荷,只适用于静电场,也就是电荷都平衡静止。描述的是电荷间的力的大小。当电荷运动时,这个力发生变化,我们可以用新的定律来描述力的规律,也可以保留静电力的概念靠引入另一个力来修正。真空中的介电常数(真空中的电容率):
例题:
在氢原子中,电子与质子之间的距离约为
。求它们之间的万有引力和静电力。(已知:
,
,
)
解:
。电子受到质子的静电力,方向由电子指向质子。质子受到电子的静电力,方向由质子指向电子。(一定别忘记了问的是力,不是力的大小,方向要带上)
。电子受到质子的万有引力,方向由电子指向质子。质子受到电子的万有引力,方向由质子指向电子。
到这里题目也算是解完了,我们推广一下,
。由此可见,在微观粒子相互作用中,与静电力相比较,万有引力完全可以忽略;在宏观领域内,尤其是大质量天体之间的作用,则是万有引力起主导作用。
电场
电场:电荷周围存在着的一种特殊物质。可以用虚拟的电场线来表示,这一概念在19世纪初由法拉第提出。静电场:相对于观察者静止的电荷在周围空间激发的电场电场力:电场对电荷的作用力
电场强度
电场强度:
。