9-1 电荷的量子化 电荷守恒定律
电荷的量子化电荷守恒定律
目录
• 电荷的量子化 • 电荷守恒定律 • 电荷量子化的实验验证 • 电荷守恒定律的实验验证 • 电荷量子化与电荷守恒定律的应用
01
电荷的量子化
定义与特性
定义
电荷的电荷。
特性
电荷的量子化特性导致了电子在 原子中的存在状态和行为，是理 解量子力学和原子结构的关键。
实验原理
基于量子力学和电磁学的基本原理，通过精确控 制实验条件和测量方法，对带电粒子的电荷量和 电荷分布进行测量和计算。
实验装置
包括粒子源、电场和磁场发生器、探测器和数据 采集系统等，用于产生和控制带电粒子，并测量 其电荷量和电荷分布。
实验结果与分析
实验数据
通过实验测量得到带电粒子的电荷量和电荷分布数据，包 括粒子在电场和磁场中的运动轨迹、能量损失和散射角度 等。
在其他领域的应用
量子电动力学
在量子电动力学中，电荷的量子化和电荷守 恒定律是构建理论框架的基础。这一理论对 于理解光子与电子之间的相互作用以及电磁 场的量子性质具有重要意义。
凝聚态物理
在凝聚态物理中，电荷的量子化和电荷守恒 定律对于理解电子的行为和传输以及材料的 电学性质具有指导意义。此外，在化学反应 中，电荷的量子化和电荷守恒定律也是研究 分子间相互作用和化学键合的重要工具。
意义三
电荷守恒定律对于理解物质的基本组成和相互作用机制具有重要意 义，它是粒子物理学和核物理学等领域的基础。
定律的证明与应用
证明
电荷守恒定律可以通过实验和观测得到验证，例如通过测量带电粒子的电量和荷质比等参数来验证电荷守恒定律 的正确性。
应用
电荷守恒定律在许多领域都有广泛的应用，如电子学、电磁学、光学、原子物理学和粒子物理学等。在电子学中， 电荷守恒定律是电路分析和设计的基础；在电磁学中，电荷守恒定律是电磁场理论和电磁波传播的基础；在光学 中，电荷守恒定律是光电子学和光子学等领域的基础。
9-1 电荷的量子化 电荷守恒定律
早期， 早期 ， 由于磁现象曾被认为是与电现象独立无 关的， 同时也由于磁学本身的发展和应用， 关的 ， 同时也由于磁学本身的发展和应用 ， 如近代 磁性材料和磁学技术的发展， 磁性材料和磁学技术的发展 ， 新的磁效应和磁现象 的发现和应用等等， 使得磁学的内容不断扩大， 的发现和应用等等 ， 使得磁学的内容不断扩大 ， 所 以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科 来研究了。 来研究了。 电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学) 电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学) 电学 发展成为物理学中一个完整的分支学科， 发展成为物理学中一个完整的分支学科 ， 主要是基 于两个重要的实验发现， 于两个重要的实验发现 ， 即电流的磁效应和变化的 磁场的电效应。 这两个实验现象， 加上麦克斯韦 关 磁场的电效应 。 这两个实验现象 ， 加上 麦克斯韦关 麦克斯韦 于变化电场产生磁场的假设， 于变化电场产生磁场的假设 ， 奠定了电磁学的整个 理论体系， 理论体系 ， 发展了对现代文明起重大影响的电工和 电子技术。 电子技术。
第九章 静电场
q = ne
( n = 1, 2 ,3, ⋯ )
9 - 1 电荷的量子化 电荷守恒定律 二 在孤立系统中,电荷的代数和保持不变. 孤立系统中,电荷的代数和保持不变. 系统中 自然界的基本守恒定律之一） （自然界的基本守恒定律之一）
物理学教程 第二版） （第二版）
电荷守恒定律（ 电荷守恒定律（Conservation Law of charge)
6．1786年，伽伐尼发现电流。 ． 年 伽伐尼发现电流。 7．1820年，奥斯特发现电流的磁效应。 ． 发现电流的磁效应。 年 奥斯特发现电流的磁效应 安培提出右手定则，分子电流假说。 安培提出右手定则，分子电流假说。 提出右手定则 8．1831年，法拉第发现电磁感应现象。 ． 发现电磁感应现象。 年 法拉第发现电磁感应现象 9．1852年 麦克斯韦提出场的概念。 9．1852年，麦克斯韦提出场的概念。 提出场的概念 10．1865年，麦克斯韦建立了系统的电磁场理论。 ． 年 麦克斯韦建立了系统的电磁场理论。 11．1888年，证明电磁波与光波的同一性。 ． 年 证明电磁波与光波的同一性。 12．1895年，伦琴发现 射线。 ． 发现x射线 年 伦琴发现 射线。 13．1897年，J.J.汤姆孙发现电子，获1906年诺贝奖。 ． 汤姆孙发现电子 年诺贝奖。 年 汤姆孙发现电子， 年诺贝奖 14．1905年，爱因斯坦创立相对论。 ． 创立相对论。 年 爱因斯坦创立相对论
大学物理第九章电荷与真空中的静电场详解
电荷相斥q1，异号r1电2 荷相吸。q2
F2 1
e12
F12
F1 2
k
q1q2 r122
e12
F2 1
k = 8.98755×109 N·m2 ·C-2 1
F
1
4 0
q1q2 r2
er
4 0
库仑定律是 全部静电学
的基础
0= 8.85×10-12C2 ·N-1·m-2 称为真空中的电容率。
9-2 电场和电场强度
1
4 0
2 2qr0 x3
1
2 0
p x3
1
q
E E 4 0 y 2 (r0 2)2
EB 2E cos i
2q
r0 / 2
i
4 0
(y2
r2 0
/
4) 3 /2
y2
当y r0时 :
EB
qr0
4 0 y3
p
4 0 y3
y
E
EB
B
E y
q
r0
q
x
3、连续分布任意带电体的场强
主要特点：研究对象不再是分离的实物，而是连
续分布的场，用空间函数
( 如E , U , B 等 )来描述。 静电场
电磁学
恒定磁场 变化中的电磁场
第九章 电荷与真空中的静电场
Electrostatic field
太阳风中高能离子沿着磁力 线侵入地球的极区在地球两 极的上层大气中放电而产生 的极光。
雷电
一、电场 Electric Field
1、超距作用不需要论时间
不需要介质
？ 电荷
电荷
√ 2、法拉第提出近距作用, 并提出力线和场的概念
电荷 库仑定律
17
知识影响格局，格局决定命运！
知识影响格局，格局决定命运！ 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
万有引力大小
7
1．关于点电荷的说法，正确的是 [ ] A．只有体积很小的带电体，才能作为点电
荷 B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷 D．两个带电的金属小球，不一定能将它们
作为电荷集中在球心的点电荷处理
8
2．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触 后，在导体A中的质子数 [ ]
15
8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电 量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时， 正好处于平衡，则 [ ]
A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷 C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近
16
8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电 量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时， 正好处于平衡，则 [ ]
12
5．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C 和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则 [ ]
A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不 带电 D．B、C球都不带电
13
6．A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移 到A、B附近时，A、B之间的库仑力将 [ ]
库仑定律的数学表达式：
式中：F的方向：要分清是分析谁受力。
q1 对q2 的作用力 q1q2 > 0, 相互排斥；
q1q2 < 0, 相互吸引。 5
二、库仑定律
1785年库仑总结出两个点电荷之间 的作用规律。
9-1库仑定律
2
q2
F
8
例1：三个点电荷q1=q2=2.0×10-6C , Q=4.0×10-6C ， 求q1 和 q2 对Q 的作用力。
解： q1 和 q2对Q 的作用力的 方向虽然不同，但大小相等：
y q1
0.3
r1
θ 0.4
Q
F2
o
Fx
q1Q F F1 F2 0.29 N 2 4π 0 r1
FG G
me mp r
2
6.67 10
47
1.67 1027 9.111031 11
5.3 10
11 2
3.64 10
N
Fe FG 2.27 1039
10
由此得静电力与万有引力的比值为 F e 2.26 1039 F g 可见在原子中,电子和质子之间的静电力远比 万有引力大。由此,在处理电子和质子之间的相互 作用时,只需考虑静电力,万有引力可以略去不计。
式中
3 a r 2 x a , 2 2
2 2
3 x a 2 cos r
13
则 3 2 x a 2 Qq 1 F 2 3 2 4π 0 2 2 x a 3 x a 2 4
自然界存在的几种静电力： 原子结合成分子的结合力； 原子、分子结合形成液体或者固体时的结合力； 化学反应和生物过程中的结合力（DNA分子 双螺 旋结构的形成） 。
11
例题3 三个电荷量均为q的正负电荷，固定在一边 长a=1m 的等边三角形的顶角（图a)上。 另一个 电荷+Q在这三个电荷静电力作用下可沿其对称轴 （O-x）自由移动，求电荷+Q的平衡位置和所受 到的最大排斥力的位置。
沪科版物理九年级全一册14.1电是什么教案
教案：沪科版物理九年级全一册 14.1 电是什么一、教学内容1. 电荷的性质：正电荷和负电荷的定义，电荷间的相互作用。
2. 电荷守恒定律：电荷不会创生也不会消灭，只会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。
3. 电荷的量子化：电荷的基本单位是库仑。
4. 静电现象：摩擦起电、接触起电、感应起电等。
二、教学目标1. 让学生了解电荷的性质，掌握电荷守恒定律。
2. 让学生理解电荷的量子化概念，知道库仑是电荷的基本单位。
3. 通过观察和分析静电现象，提高学生的观察能力和分析问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：电荷守恒定律的理解和应用，静电现象的原理。
2. 教学重点：电荷的性质，电荷的量子化。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实验器材（如丝绸和毛皮、玻璃棒和橡胶棒、验电器等）。
2. 学具：笔记本、笔。
五、教学过程1. 引入：通过展示丝绸和毛皮摩擦产生的静电现象，引导学生思考电是什么。
2. 电荷的性质：讲解正电荷和负电荷的定义，解释电荷间的相互作用。
3. 电荷守恒定律：讲解电荷不会创生也不会消灭，只会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。
4. 电荷的量子化：介绍库仑是电荷的基本单位，让学生理解电荷的量子化概念。
5. 静电现象：讲解摩擦起电、接触起电、感应起电等静电现象的原理。
6. 课堂练习：让学生用所学知识解释日常生活中的静电现象。
7. 验电器实验：让学生亲自操作验电器，观察和分析电荷的转移过程。
六、板书设计1. 电荷的性质2. 电荷守恒定律3. 电荷的量子化4. 静电现象七、作业设计1. 请用所学知识解释摩擦起电的原理。
答案：摩擦起电是因为两种不同材料摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，使得一个物体带正电，另一个物体带负电。
2. 请用所学知识解释为什么冬天脱衣服时会看到闪光。
答案：冬天空气干燥，脱衣服时摩擦产生的静电积累到一定程度，当达到放电条件时，会发生放电现象，产生闪光。
9-1-2-3 电场强度-新.
8.1106 N
Fg
G
me mp r2
3.7 10-47 N
Fe 2.27 1041 Fg
（微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计.）
9-3 电场强度 (描述电场中某处电场强弱的物理量)
一 静电场 任何带电体在真空空间(空气间)都激发电场
1.带电体之间的相互作用是通过场来实现的.
3．静电场： 相对观察者静止的电荷在其周围空间激发的电场， 称为静电场。
静电场的对外表现： (1)对引入电场中的带电体有力的作用。 (2)带电体在电场中移动时，电场力要对带电体做功（能量） (3)电场使导体产生静电感应；使电介质产生极化现象。
描述电场的两个物理量： 电场强度(带电体之间受电场力的角度去描述电场) 电势(电场力作功.电场能量的角度去描述电场)
一 电荷基本性质 1.物质结构：物质-分子-原子-原子核、电子-夸克、轻子-亚夸克
2.物体的带电.
3. 电荷分正负，同性相斥，异性相吸.
4. 电荷量子化：q ne (n 1, 2,3
任何物体所带电量q只能
) 是基本电荷的整数倍。
元电荷 e 1.6021019 C （电荷的最小单位）
生 产
Q1 于用作
Q 1 的电场
Q 的电场
2
作用 于
Q2 生产
9-3 电场强度 (描述电场中某处电场强弱的物理量)
一 静电场
2.场是一种物质形态，它可、动量和质量。
不同：（1）实物物质具有确定的存在空间，场是弥散的； （2）实物物质有不可入性，但运动形态有可叠加性；场本身 和运动形态都有可叠加性。
r
F
F
1
4π 0
义务教育教科书物理九年级全一册第一节两种电荷笔记。
义务教育教科书物理九年级全一册第一节两种电荷笔记一、介绍1.1 义务教育教科书物理九年级全一册第一节两种电荷是物理课的基础知识之一，电荷的性质和相互作用是整个电磁学习的重要内容。
1.2 本节课的主要内容是介绍电荷的概念、性质和相互作用的规律，通过本节课的学习，学生能够初步了解电荷的基本知识，为以后学习电磁学打下良好的基础。
二、电荷的概念2.1 电荷是物质中一种基本的性质，可以表现为吸引力或排斥力的物理现象。
2.2 电荷有正电荷和负电荷之分，它们之间的存在使得物质间可以发生相互作用。
三、电荷的性质3.1 电荷守恒：一个封闭系统内的电荷总量是恒定的，电荷既不会被创造也不会被消灭。
3.2 电荷量子化：电荷是量子化的，其最小单位是电子的基本电荷e。
3.3 电荷是离散的：电荷不能分割得到比基本电荷更小的部分。
四、电荷的相互作用4.1 电荷间的相互作用根据它们之间的正负性质可以表现为吸引或排斥。
4.2 库伦定律：描述了两个点电荷间相互作用力的大小和方向，具有相当重要的意义。
五、总结5.1 本节课通过介绍电荷的概念、性质和相互作用，使学生对电荷有了初步的了解，为以后的学习打下基础。
5.2 通过学习，学生还可以了解到电荷对于物质间相互作用的重要性，为以后的学习打下基础。
义务教育教科书物理九年级全一册第一节两种电荷是物理学习的重要内容，通过本节课的学习，学生可以初步了解电荷的基本知识，并为以后的学习奠定基础。
六、电荷的应用6.1 电荷是现代科技的基础，电荷的相互作用是电路、电磁波、静电场等现象的基础。
6.2 电荷的相互作用规律也是电磁学、电工学、电子学等相关学科的基础，对于现代社会的发展具有重要意义。
6.3 电荷的概念和相关知识，也为学生将来学习相关领域打下了坚实的基础。
七、电荷与静电场7.1 电荷是静电场的源，通过电荷的相互作用产生了静电场，静电场是一种能量场。
7.2 静电场中的电荷会受到静电力的作用，这种力会影响物质的运动状态，包括吸引和排斥的现象。
电荷和电势的计算
电势的物理意义 和工程应用
电势的物理意义
电势是描述电场中 电荷受到电场力作 用的物理量
电势的大小与电荷 的电荷量、电场强 度和电场方向有关
电势的零点选择是 任意的，但通常选 择无限远处的电势 为零
电势的变化率称为 电场强度，描述了 电场中电荷受到的 电场力大小和方向
电势在工程中的应用
电势在电路设计中的应用： 确定电路中各点的电势， 以便进行电路分析和设计。
电势的叠加原理：电势的叠 加原理是指多个电荷在电场 中的电势等于各个电荷在电
场中的电势之和
电场和电势的关系
电场是电势的梯度， 电势是电场的积分
电场和电势都是描 述电荷在空间中分 布的物理量
电场强度与电势的 关系：E=V/r，其 中E为电场强度，V 为电势，r为距离
电场和电势的变化 都会影响电荷的运 动和分布
其中，E是电场强度，r是点到带电平面的距离，ε₀是真空介电常数
应用：计算均匀带电无限大平面的电势，可以应用于电场强度和电势的关系研究，以及电荷在电场中的运动规律分 析。
均匀带电无限长圆柱的电势
电势的定义： 电荷在电场中 的能量与电荷
量的比值
均匀带电无限 长圆柱的电势 公式：V = k *
Q/r
其中，k是静电 力常数，Q是圆 柱的电荷量，r 是点到圆柱中
电势差计的原理：利用电场力 使电荷在电场中移动，从而测
量电势差
静电计的原理：利用电场力使 电荷在电场中移动，从而测量
电势差
感谢您的观看
汇报人：XX
电荷和电势的计算
汇报人：XX
目录
电荷的基本概念
01
电场和电势
02
电荷在电场中的受力
03
电势的计算方法
电荷的量子化 电荷守恒定律
dq dl
1 dl dE 4 πε0 r 2
l
由于 E dE 0
故 E dEx dE cosθ
dl x 2 4 πε 0 r r λx 2 π R dl 3 0 4πε0 r
l l
dl
r
R
qx 4πε0 ( x 2 R 2 )3 2
r
体电荷分布 面电荷分布
dq dV dq dq ds ds
dE dq dV
ds
线电荷分布
dq dq dl dl
第五章 静电场
dl
17
物理 (工)
[例题5-2] 求电偶极子中垂线上任一点及延长线 上任一点的电场强度。
补充
电偶极子是一种非 常重要的物理模型
物理 (工)
[例5-3] 求无限长均匀带电直线的电场分布。
解：在坐标 y 处取一个 电荷元dq dq dy
y
dy
电荷线密度为
dq ˆ EP r 2 Q 4 0 r
y
r
o
P
x
.
dy ( x i y j ) 4 0 ( x 2 y2 )3 / 2 dy xi 4 0 ( x 2 y2 )3 / 2
物理 (工)
5.1电荷和库仑定律
1） 单位制有理化
说明
1 令 k （ 0 为真空电容率） 4π 0 1 0 8.8542 10 12 C 2 N 1 m 2 4π k 8.85421012 F m1
F12
1 q1q2 e12 F21 2 4π 0 r 12
二 库仑定律 点电荷模型 （d
1
(完整版)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.电荷的基本特点：（1）分类：正电荷（同质子所带电荷），负电荷（同电子所带电荷）（2）量子化特征（3）是相对论性不变量（4）微观粒子所带电荷老是存在一种对称性2．电荷守恒定律：一个与外界没有电荷互换的孤立系统，不论发生什么变化，整个系统的电荷总量必然保持不变。
3．点电荷：点电荷是一个宏观范围的理想模型，在可忽视带电体自身的线度时才建立。
4．库仑定律：表示了两个电荷之间的静电互相作用，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互相作用的规律r1 q1q2 rF1240 r123r 125．电场强度：是描绘电场状况的最基本的物理量之一，反应了电rr F场的基Eq0 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，能够依据电场的叠加原理来求解r1nq i r r1dq rE r i E r40 i 1 r i3r 340（3）拥有必定对称性的带电体所产生的电场强度，能够依据高斯定理来求解（4）依据电荷的散布求电势，而后经过电势与电场强度的关系求得电场强度7．电场线：是一些虚假线，引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的散布（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．曲线散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（或无量远），止于负电荷（或无量远）。
b．不闭合，也不在没电荷的地方中止。
c．两条电场线在没有电荷的地方不会订交8．电通量：e s r r E dS（1）电通量是一个抽象的观点，假如把它与电场线联系起来，能够把曲面 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：òs r r1E dS q i0（ S里）r（1）定理中的E是由空间全部的电荷（包含高斯面内和面外的电荷）共同产生。
电荷知识点总结
电荷知识点总结一、电荷的基本概念1. 电荷的定义电荷是物质所具有的一种基本属性，它体现了物质与电磁相互作用的能力。
电荷具有离散性和不可减性的特点；电荷是一种标量，没有方向性；电荷是量子化的，即电荷的取值是离散的。
2. 电荷的量子化电荷的量子化是指电荷的取值是离散的。
在自然界中发现的电荷都是整数倍的基本电荷e 的，即q=ne，其中n为整数。
基本电荷e=1.6×10^-19C，是一个最小的电荷单位。
3. 电荷守恒定律电荷守恒定律是指一个封闭系统中的总电荷守恒。
即系统中的正电荷总量和负电荷总量保持不变。
二、电荷的性质1. 电荷的性质(1) 相同电荷相互排斥，不同电荷相互吸引；(2) 电荷具有叠加性，即多个电荷叠加后能形成合成电荷；(3) 电荷对外界的相互作用是通过电场完成的。
2. 电荷的传播电荷的传播是通过场的相互作用完成的。
在空间中存在着电场和磁场，它们是电磁相互作用的载体，是电荷传播的重要形式。
三、电荷的性质与电场1. 电场的定义电场是电荷周围存在的一种物理场，它是一种向量场，描述了电荷对电荷或电荷对电荷间相互作用的物理量。
2. 电场的特点(1) 电场的物理量是电场强度E，它的方向与电荷所在位置有关；(2) 电场的属性是势能，即电场中的物体所具有的势能；(3) 电场的传播是通过场的相互作用完成的，是通过电场线的方式展现出来的。
3. 电场的产生电场是由电荷产生的。
当电荷q存在于某一点时，在周围空间中就具有了一个电场，该电场的产生是由电荷所在位置和电荷的性质决定的。
4. 电场的作用(1) 电场对电荷的作用：当电场存在时，它对周围的电荷会施加力，即电场力；(2) 电场对物体的作用：对于带电粒子或导体内的电荷，它们在电场中会产生相应的电场相互作用，形成电场力。
四、电荷的性质与电流1. 电流的定义电流是单位时间内通过导体截面的电荷量，常用符号为I，单位是安培（A），即1A=1C/s。
2. 电流的特点(1) 电流的性质：电流是描述了导体内电荷随时间的移动状况；(2) 电流的产生：电流是通过电场向导体内的电荷施加电场力而产生的。
电荷与导体
THANKS。
性能。
新型导电材料发展趋势
高导电性材料
研发具有更高导电性能的材料，如金属有机框架（MOF）等，以提 高电流传输效率。
柔性导电材料
开发可弯曲、折叠的导电材料，适用于柔性电子设备和可穿戴技术 等领域。
透明导电材料
研究具有高透明度和良好导电性能的材料，如氧化铟锡（ITO）等， 用于触摸屏、显示器等应用领域。
导体内部的电位分布。
导体材料
不同材料的导体具有不同的电 导率，电导率的大小会影响导 体内部电位的分布。
外部电场
外部电场会对导体内部的电荷 分布产生影响，从而影响导体 内部的电位分布。
温度
温度的变化会影响导体的电导 率，从而影响导体内部的电位
分布。
05
导体间相互作用与影响
孤立带电导体间相互作用力
库仑定律
电荷具有量子化特性，即电荷量是电子电荷e的整数倍，e是自然界中最小的电荷单 位。
电荷守恒定律：在一个孤立系统中，无论发生何种变化，电荷的总量保持不变。
正负电荷及相互作用
正电荷
质子所带的电荷，用“+”表示 。正电荷之间的相互作用是排斥 力。
负电荷
电子所带的电荷，用“-”表示。 负电荷之间的相互作用也是排斥 力。
电荷与导体
汇报人：XX 2024-01-22
目 录
• 电荷基本概念 • 导体基本性质 • 电荷在导体中运动规律 • 导体中电场和电位分布 • 导体间相互作用与影响 • 电荷与导体在实际应用中关系
01
电荷基本概念
电荷定义与性质
电荷是物质的一种属性，表示物体带电的状态。电荷分为正电荷和负电荷，同种电 荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
焦耳定律
电荷库仑定律ppt课件
真空中的静电场 静电场中的导体与电介质
电
真空中的恒定磁场
磁 恒定磁场
学
恒定磁场中的磁介质
变化的 电磁场
电磁感应 麦克斯韦方程组与电磁波
1
2
9-1 电荷 库仑定律
一、电荷：宏观物体或微观粒子处于带电状态，我 们就称其带有电荷，电荷实际上是物体状态的一种 属性。
物质是由原子组成的，原子本来是电中性的， 得到电子或者失去电子后就会呈现出带负电或者带 正电，此时我们就说物体带有电荷。
点电荷显然是一个理想模型。
6
2、库仑定律
库仑扭称的结构图
库仑
库仑，法国工程师、物理学家，1736年6月14日出生于法国昂古莱姆。1773年发表 有关材料强度的论文，所提出的计算物体上应力和应变分布情况的方法沿用到今， 是结构工程的理论基础。1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库 仑定律。1806年8月23日，库仑因病在巴黎逝世，终年七十岁。
当r0时，两带电体本身的尺度与带电体 之间的距离就可以相比拟了，此时，该带 电体就不能直接视为点电荷了。
16
例9-1 氢原子中的电子和质子的距离为5.310-11m， 求此二粒子之间的静电力和万有引力各为多大？
解：已知电子和质子的电量均为 e 1.61019 c 电子的质量为 me 9.110 31kg 质子质量为 mp 1.71027 kg
根据库仑定律，两粒子之间的库仑静电力为
Fe
e2
4 0r2
(1.61019 )2 43.148.851012 (5.31011)2
8.2108 N
根据万有引力定律，两粒子之间的万有引力为
Fg
G
9-1 电荷的量子化 电荷守恒定律
物理学教程 第二版） （第二版）
基本电现象 摩擦起电和雷电： 摩擦起电和雷电：对电的最早认识 两种电荷： 两种电荷：正电荷和负电荷 电性力：同号相斥、 电性力：同号相斥、异号相吸 电荷量： 电荷量：物体带电的多少
第九章 静电场
9 - 1 电荷的量子化 电荷守恒定律 一 电荷的量子化
+
−
第九章 静电场
第九章 静电场
9 - 1 电荷的量子化 电荷守恒定律 二 电荷守恒定律
物理学教程 第二版） （第二版）
对于一个孤立系统，如果没有净电荷出入其边 对于一个孤立系统， 则系统正负电荷的代数和保持不变。 界，则系统正负电荷的代数和保持不变。
如：
238 92
U→ Th+ He
234 90 4 2
γ →e + e
物理学教程 第二版） （第二版）
q = ne
n = ±1 ±2,±3,L ,
• e=1.602×10-19库仑，为电子电量 × 库仑， • 夸克模型 强子的夸克模型具有分数电荷（ 强子的夸克模型具有分数电荷（ 但实验上尚未直接证明. 但实验上尚未直接证明. 或 电子电荷） 电子电荷）
• 宏观带电体的带电量 >> பைடு நூலகம்准连续 宏观带电体的带电量q>> >>e，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9 - 1 电荷的量子化 电荷守恒定律
物理学教程 第二版） （第二版）
电磁学
库仑定律： 库仑定律： 定律 电荷与电荷间的相互作用 磁极与磁极间的相互作用） （磁极与磁极间的相互作用）
奥斯特的发现： 电流的磁效应. 奥斯特的发现： 电流的磁效应. 的发现 安培发现：电流与电流间的相互作用规律. 安培发现：电流与电流间的相互作用规律. 发现 法拉第的电磁感应定律： 法拉第的电磁感应定律： 电磁一体 的电磁感应定律 麦克斯韦电磁场统一理论（ 世纪中叶 世纪中叶） 麦克斯韦电磁场统一理论（19世纪中叶） 电磁场统一理论 赫兹在实验中证实电磁波的存在，光是电磁波. 赫兹在实验中证实电磁波的存在，光是电磁波. 在实验中证实电磁波的存在 技术上的重要意义：发电机、电动机、无线电技术等. 技术上的重要意义：发电机、电动机、无线电技术等.
第九章 静电场
9 - 1 电荷的量子化 电荷守恒定律 一 电荷的量子化 基本性质 1 电荷有正负之分； 电荷有正负之分； 2 电荷量子化； 电荷量子化； 元电荷
物理学教程 第二版） （第二版）
Hale Waihona Puke q = ne3( n = 1, 2 ,3, L )
e = 1.602 × 10 −19 C
同性相斥，异性相吸. 同性相斥，异性相吸. 1 2 强子的夸克模型具有分数电荷（ 或 元电荷） 强子的夸克模型具有分数电荷（ 元电荷） 夸克模型具有分数电荷 3 3 但实验上尚未直接证明. 但实验上尚未直接证明. 二 电荷守恒定律 在孤立系统中,电荷的代数和保持不变. 孤立系统中,电荷的代数和保持不变. 系统中 自然界的基本守恒定律之一） （自然界的基本守恒定律之一）