大学物理知识点(静电学)word版本
静电物理知识点
静电物理知识点静电是物体表面存在的电荷积累现象。
当物体带有静电电荷时，它们会相互作用并产生一系列有趣的现象。
本文将介绍一些静电物理的基本知识点，帮助读者更好地理解静电现象。
1.电荷的基本概念静电物理的基础是电荷的概念。
电荷有两种类型，即正电荷和负电荷。
正电荷表示电子缺失，而负电荷表示电子过剩。
根据库仑定律，相同类型的电荷会相互排斥，而不同类型的电荷会相互吸引。
2.电荷的产生与转移静电电荷可以通过不同的方式产生和转移。
摩擦是最常见的一种方式，当两个不同材料摩擦时，它们之间的电荷可能会转移。
例如，当橡胶棒与羊毛摩擦时，橡胶棒会获得负电荷，而羊毛则会带有正电荷。
3.电荷的分布与静电场静电场是由电荷产生的，它存在于电荷周围的空间中。
电荷会使周围空间中的其他带电粒子受到力的作用。
根据库仑定律，静电力与电荷之间的距离成反比，与电荷数量成正比。
4.电场力与静电力电场力是指一个电荷在电场中所受到的力。
在静电物理中，电荷受到的静电力正好等于该电荷在电场中所受到的电场力。
根据库仑定律，两个电荷之间的静电力与它们之间的距离成反比，与它们的电荷数量成正比。
5.静电感应与电荷平衡静电感应是指当一个带有电荷的物体靠近一个导体时，导体上的电子会移动以达到电荷平衡。
导体的电荷将重新分布，使导体表面的电荷密度更高，以尽量减少电荷之间的相互作用。
6.静电放电与电击当电荷积累到一定程度时，静电放电就会发生。
静电放电可以产生明亮的火花，同时伴随着噼啪声。
当人体处于静电电场中时，可能会被电击。
这是因为人体是导电体，当人体接触到带有电荷的物体时，电荷会通过人体释放，导致电击感。
总结起来，静电物理是关于电荷积累和相互作用的学科。
通过了解电荷的基本概念、电荷的产生与转移、电荷的分布与静电场、电场力与静电力、静电感应与电荷平衡，以及静电放电与电击等知识点，我们能够更好地理解静电现象的原理和特性。
希望本文能帮助读者对静电物理有一个初步的了解。
静电学知识点总结
静电学知识点总结一、静电学基本概念1. 静电荷静电荷是指物体带上的电荷，可以是正电荷也可以是负电荷。
当物体带有正电荷时，说明物体失去了电子，而当物体带有负电荷时，说明物体获得了额外的电子。
根据库仑定律，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
静电荷的大小用库仑为单位来表示。
2. 静电场静电场是指存在静电荷时，在其周围形成的空间中存在的电场。
静电场会对带电体产生作用力，力的大小与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
3. 电场力带电体在电场中会受到电场力的作用，电场力的大小与电荷量以及电场的强度有关，符合库仑定律。
电场力方向与电荷的种类以及电场的方向有关。
4. 电场能电场能是指带电体在电场中具有的能量状态。
带电体在电场中会受到电场力的作用，因此具有电场能，而带电体间的电场能可以相互转化为动能或者其他形式的能量。
5. 电场功当带电体在电场中运动时，电场对带电体所做的功称为电场功。
电场功可以改变带电体的动能和电场能。
二、静电学原理1. 库仑定律库仑定律表明了两个静电荷之间的相互作用力的大小与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
库仑定律是描述静电力的基本定律，也是静电学研究的基础。
2. 电场强度电场强度是描述电场的物理量，表示单位正电荷在电场中受到的力。
电场强度方向与正电荷的运动方向相同，与负电荷的运动方向相反，与电场线方向垂直。
3. 高斯定律高斯定律描述了电场在封闭曲面上的总通量与该封闭曲面内的电荷量的比例关系。
可以用来计算电场的强度以及电荷的分布情况。
4. 静电平衡静电平衡发生在没有电流流动的情况下，静电荷在静电场中达到平衡状态。
在静电平衡状态下，静电荷的总量在空间内保持不变，电场强度也保持不变。
5. 电容和电容器电容是描述电路中储存电荷和电场能的能力，通常用单位法拉来表示。
电容器是利用两个导体之间的电场存储电荷和电场能的装置，可以分为平行板电容器、球形电容器等不同类型。
6. 静电感应静电感应是指在电场的作用下，物体中的自由电子受到推动而发生运动，产生局部电荷分布的现象。
第6章 静电场中导体和电介质 重点与知识点
理学院物理系 王 强
第六章 静电场中的导体和电介质
大学物理
第六章 重点与知识点
一、静电场中的导体
2、空腔导体(带电荷 、空腔导体 带电荷 带电荷Q)
1）、腔内无电荷，导体的净电荷只能分布在外表面。 腔内无电荷，导体的净电荷只能分布在外表面。 净电荷只能分布在外表面 Q
在静电平衡状态下,导体 在静电平衡状态下, 空腔内各点的场强等于零, 空腔内各点的场强等于零, 空腔的内表面上处处没有 空腔的内表面上处处没有 净电荷分布。 净电荷分布。
C2 U
Cn
2、电容器的并联
C = C1 + C2 + ⋅ ⋅ ⋅ + Cn
= ∑ Ci
i =1
nq1C1来自q2C2qn U
Cn
2012年3月23日星期五
理学院物理系 王 强
第六章 静电场中的导体和电介质
大学物理
第六章 重点与知识点
四、 电场的能量
（一）、静电场的能量
电场能量密度: 电场能量密度
We 1 2 1 we = = εE = ED V 2 2
ε
电容率, : 电容率,决定于电介质种类的常数
2）、电介质中的高斯定理 ）
v r D ⋅ dS = ∑ Q0i ∫
S i (自由电荷)
2012年3月23日星期五
电介质中通过任 一闭合曲面的电位 一闭合曲面的电位 移通量等于该曲面 移通量等于该曲面 所包围的自由电荷 所包围的自由电荷 的代数和
第六章 静电场中的导体和电介质
一般电场所存储的能量: 一般电场所存储的能量
dWe = wedV
1 2 We = ∫ dWe = ∫ ε E dV V V 2
适用于所有电场） （适用于所有电场）
大学物理静电场知识点全面概括
大学物理静电场知识点全面概括
导体在静电场中会产生静电 感应现象，导致导体表面的 电荷重新分布
导体内部的电场分布满足拉 普拉斯方程，可以通过解拉 普拉斯方程得到导体内部的 电场分布情况
电解质在静电场中的行为
这一现象可以用高斯定理和 电场强度的环路定理进行解 释
导体表面的电荷分布
极化现象
导体内部的电场分布
大学物理静电场知识点全面概括
电场强度的大小和方 向可以表示电场的强 弱和方向
电势的大小和方向可 以表示电场的高低和 方向
电场线密度越大的地 方，电场强度越大
电势 电场线 电场力的计算
电势是指单位电荷在 电场中具有的能量， 用V表示
电场线是一种形象化 的描述电场的方法， 可以用于表示电场的 强弱和方向
大学物理静电场知识点全面概括
本文对静电场的知识点进行了全面概括，旨在帮助学生更好地理解和掌握这一知识点 在未来的学习中，我们可以进一步探讨静电场在不同领域的应用，为实际问题的解决提供有力的理论支 持 ② 静电场中的导体与电解质知识点全面概括 摘要 静电场中的导体与电解质是大学物理中的重要知识点，涵盖了导体和电解质在静电场中的行为、极化现 象、静电感应现象等 本文将对这些知识点进行全面概括，以帮助学生更好地理解和掌握这一知识点 绪论 研究背景
电场力的计算可以利 用库仑定律进行，即 F=qE
大学物理静电场知识点全面概括
其中，F为电场力，q为 电荷量，E为电场强度
电场强度和电势都是标 量场，可以利用梯度、 旋度等操作符对其进行 描述
电场线的密度和方向可 以表示电场的分布情况
静电场的描述方法 矢量场描述 静电场的性质
标量场描述
电场线是一种矢量场描 述方法，可以用于表示 电场的强弱和方向
(完整word版)大学物理_电磁学公式全集
静电场小结一、库仑定律二、电场强度三、场强迭加原理点电荷场强点电荷系场强连续带电体场强四、静电场高斯定理五、几种典型电荷分布的电场强度均匀带电球面均匀带电球体均匀带电长直圆柱面均匀带电长直圆柱体无限大均匀带电平面六、静电场的环流定理七、电势八、电势迭加原理点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势九、几种典型电场的电势均匀带电球面均匀带电直线十、导体静电平衡条件(1) 导体内电场强度为零；导体表面附近场强与表面垂直。
(2) 导体是一个等势体，表面是一个等势面。
推论一电荷只分布于导体表面推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系十一、静电屏蔽导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。
即空腔外（包括外表面）的电荷在空腔内的场强为零，空腔内（包括内表面）的电荷在空腔外的场强为零。
十二、电容器的电容平行板电容器圆柱形电容器球形电容器孤立导体球十三、电容器的联接并联电容器串联电容器十四、电场的能量电容器的能量电场的能量密度电场的能量稳恒电流磁场小结一、磁场运动电荷的磁场毕奥——萨伐尔定律二、磁场高斯定理三、安培环路定理四、几种典型磁场有限长载流直导线的磁场无限长载流直导线的磁场圆电流轴线上的磁场圆电流中心的磁场长直载流螺线管内的磁场载流密绕螺绕环内的磁场五、载流平面线圈的磁矩m和S沿电流的右手螺旋方向六、洛伦兹力七、安培力公式八、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩电磁感应小结一、电动势非静电性场强电源电动势一段电路的电动势闭合电路的电动势当时，电动势沿电路（或回路）l的正方向，时沿反方向。
二、电磁感应的实验定律1、楞次定律：闭合回路中感生电流的方向是使它产生的磁通量反抗引起电磁感应的磁通量变化。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的表现。
2、法拉第电磁感应定律：当闭合回路l中的磁通量变化时，在回路中的感应电动势为若时，电动势沿回路l的正方向，时，沿反方向。
对线图，为全磁通。
3、感应电流感应电量三、电动势的理论解释1、动生电动势在磁场中运动的导线l以洛伦兹力为非电静力而成为一电源，导线上的动生电动势若，电动势沿导线l的正方向，若，沿反方向。
大学物理学-静电学
❖ 电荷q 在电场中受力 F qE
2.试探电荷 条件
正电荷 电量充分地小 线度足够地小
第八章静电场
讨论
1.由 E
F q0
是否能说，E 与 F 成正比，与
q0成反比？
2.一总电量为Q>0的金属球，在它附近P点产生的场强
为E0。将一点电荷q>0引入P点，测得q实际受力 F 与
q之比为 F q ，是大于、小于、还是等于P点的 E0
解：将电子、质子看成点电荷。
me 9.11031kg e 1.61019C
mp 1.671027 kg G 6.671011N m2 kg2 电子与质子之间静电力（库仑力）为吸引力
FE e2 4 0 R2 8.2 108 (牛）
电子与质子之间的万有引力为
FG GmM R2 3.61047 N
Q
P • E0
Q
F q
E0
P
•q
三、场强叠加原理
点电荷系
N
F Fi
i 1
E
F
Fi
q0
q0
Ei
连续带电体
E dE
E2
r10
q1
P
r20
q2
第八章静电场 E
E1
dq r0
dE
P
四、电场强度的计算
1. 点电荷的电场
F
1
4 0
qq0 r2
r0
q( 0)
r0
q( 0)
相应的 dq dS
dθ θ
o
zR0
dq dS
d ( x2 2 )1/ 2
x
P
x
dE x
在P点的元场强的大小：
大学物理知识点(静电学)
" 0" A
E dl
2）电势
3）电势差（电压）
" 0" WA UA E dl A q0
3）电势叠加原理
U AB
n
rB rA
E dl
1 qi 点电荷系： U U1 U 2 U n i 1 4π 0 ri 连续带电体： U
真空中 介质中
2、电极化强度： P 0 (r 1)E 0 r E
3、极化电荷面密度:
Pn
E 0
4、电场与电荷面密度的关系:
0 E0 0
5、 有电介质时的高斯定理
如果电荷和介质的分布具有一定对称性： 球对称、柱对称、镜面对称 可利用介质中的高斯定理求场强。 思路： 先根据自由电荷的分布利用介质中的高斯定理 求出电位移矢量的分布；
1场强叠加原理2均匀带电圆盘的场强2几个典型带电体的场强公式1均匀带电圆环的场强无限大3均匀带电球壳的电场分布均匀带电总电量为q若球壳无限薄则不需考虑壳内电场得均匀带电球面内外的场强4无限长带电圆柱体的电场分布均匀带电体密度为对无限长带电圆筒面因筒内无电荷故有柱面其中
第一章主要内容总结
一、两个基本物理量
对于连续带电体：
方法Ⅰ
i 1
4πε0 ri
典型带电体的电势
电势叠加原理
常用方法：化“整”为“零”；补偿法；叠加法。
方法Ⅱ
UA
场强积分法（沿电力线积分）
"0" A
E dl
U AB
B A
E dl
W AB qU AB
熟记均匀带电圆环/ 圆盘、均匀带电球面/ 球体，无限长均匀 带电圆柱面/ 柱体、无限大带电平面的E、Ｕ分布。
大学物理(静电部分)
4
场强与试验电荷q0无关,只和这点场的性质有关. 但q0有正负,故规定 场强方向:正电荷受力方向. E F q0 电场中某点的电场强度在量值和方向上等于 一个单位正电荷在该点所受力的大小和方向.
三、场强计算 1.点电荷场强
F 1 qq0 r0 4 0 r 2
1 E1S1 ba3
通过x=2a处平面2的电通量 o
z 其他平面的电通量均为零. ∴通过该立方体的总电通量
a
2 E2 S2 2ba3
a y o E1
a 1 a
a
x
1 2
3
2ba ba 1Nm /C
3 2
2 E 2 2a x
19
本课要求： 1.理解电场和电场强度. 2.掌握电场强度的计算--矢量积分. 3.理解电场线,会算电通量.
P
S
E
E Er
按高斯定理 E
S
E dS E
S
dS E 2 rl
E 2 rl
l 0
E
2 0 r
o
24
r
例2:无限大均匀带电平面的电场强度. 解:电荷对称→场强面对称(垂直面). 取底面为S 的圆柱面为 为高斯面,端面与平面等距, S 且与平面平行. 高斯面的侧面电通量为零， E 端面电场垂直表面且大小相等.
3.电荷守恒定律: 电荷守恒定律:孤立系统任何物理过程 电荷代数和保持不变. 带电本质:电荷的转移.
2
19
C
二、库仑定律
F21
两点电荷之间相互作用力: F12 k + q1 r 0 r
F k
q1q2 r2 1 q1q2 F r0 2 4 0 r
精选大学物理静电场知识总结
REPORTING
目录
• 静电场基本概念与性质 • 静电场中导体与电介质 • 静电场能量与储能元件 • 静电场在生活、生产中的应用 • 静电场相关实验设计与操作技巧 • 知识拓展：其他类型非均匀带电体研究
PART 01
静电场基本概念与性质
REPORTING
电荷与电场
静电场能量密度
描述单位体积内静电场所具有的能量 ，与电场强度的平方和电势有关。
静电场能量分布
在空间中，静电场的能量分布是不均 匀的，通常集中在电荷附近和电场强 度较大的区域。
储能元件：电容器和电感器
电容器
一种能够储存电能的元件，其储能原理是通过在两个极板间 储存电荷来储存能量。电容器的储能密度与其电容值和电压 的平方成正比。
静电复印、打印技术介绍
静电复印
通过充电、曝光、显影、转印、定影等步骤，在感光鼓上形成静电潜像，再利用墨粉进行显影，从而 将图像复制到纸张上的技术。具有速度快、分辨率高等优点。
静电打印
利用静电场控制墨滴的喷射，将图像直接打印到纸张上的技术。具有打印效果好、噪音低等优点。
生物医学领域中应用举例
静电纺丝
连续性方程
在静电场中，电荷守恒定律要求电荷 密度和电流密度满足连续性方程。对 于静态情况，连续性方程简化为电荷 密度的散度为零。
镜像法求解复杂问题
镜像法原理
镜像法是一种求解静电场问题的有效方法。其基本思想是 在适当位置引入虚拟的“镜像”电荷，使得原问题转化为 较简单的镜像电荷与原电荷共同作用的问题。
特殊形状非均匀带电 体的特点
特殊形状非均匀带电体通常具有 复杂的电荷分布和几何形状，使 得静电场问题的求解变得困难。
求解策略
大学物理静电学总结
大学物理静电学总结静电学是物理学中的一个重要分支，主要研究静止电荷之间的相互作用和电荷分布规律。
在大学物理课程中，静电学通常是一个重要的章节，涵盖了基本概念、定理、公式和应用。
本文将简要总结大学物理静电学的主要内容。
一、基本概念1、电荷：电荷是物质的基本属性，可以分为正电荷和负电荷。
电荷的量称为电荷量，用符号Q表示，单位为库仑（C）。
2、电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它可以对放入其中的电荷施加作用力。
电场强度E是描述电场性质的一个物理量，单位为牛/库仑（N/C）。
3、电势：电势是描述电场中某一点电场强度大小的物理量，用符号V表示，单位为伏特（V）。
4、电容：电容是描述电容器储存电荷能力的物理量，用符号C表示，单位为法拉（F）。
5、静电荷分布：静电荷分布是指电荷在空间中的分布情况，可以用电荷密度、电荷线密度和电荷面密度来描述。
二、基本定理和公式1、高斯定理：高斯定理表明，穿过一个封闭曲面的电场强度通量等于该曲面内电荷量的代数和除以真空介电常数。
2、静电场基本方程：静电场基本方程表明，电势V和电场强度E之间存在关系▽·E=ρ/ε0和▽×E=0，其中ρ表示电荷密度，ε0表示真空介电常数。
3、静电场中的能量：静电场中的能量可以用电势能EP和电场能量WE来表示。
其中，电势能EP=QV，电场能量WE=1/2ε0E²。
4、电容器的充电和放电：电容器的充电过程是指将电荷加到电容器两极板上，放电过程是指将电荷从电容器两极板上移走。
充电和放电过程中，电流I与电压U之间存在关系I=dQ/dt=U/R和U=dQ/dt=I×R，其中R表示电阻。
5、静电感应：当一个导体置于电场中时，由于静电感应，导体内部会产生相反的电荷分布，使得导体表面出现电荷。
静电感应的原理可以用安培环路定律和法拉第电磁感应定律来解释。
6、静电屏蔽：静电屏蔽是指将一个导体置于电场中时，由于静电感应，导体表面会产生相反的电荷分布，使得外部电场对导体内部的影响减弱。
静电学基础知识
静电学基础知识静电学是物理学的一个重要分支，研究对象是电荷的产生、传输和相互作用。
静电学为我们理解电荷现象和应用提供了重要的基础知识。
本文将介绍静电学的基本概念、原理和应用。
一、电荷和电场电荷是物质的一种性质，可以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。
电场是由电荷产生的一种物理场，用来描述电荷在空间中产生的力场。
电场的强度用电场线表示，电场线越密集，电场强度越大。
二、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律，根据库仑定律，两个电荷之间的电力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
库仑定律的数学表达式为：F=k(q1*q2)/r^2，其中F为电力，q1和q2分别为两个电荷的电荷量，r为它们之间的距离，k为比例常数。
三、静电感应静电感应是电荷在物体之间传递的过程。
当一个带电体靠近一个中性物体时，带电体的电荷会通过导体传导到中性物体上，使中性物体带上与带电体相同的电荷。
这个现象称为静电感应。
通过静电感应，我们可以实现电荷的分离和收集，有助于很多实际应用，如静电除尘、静电喷涂等。
四、电场强度和电势电场强度是描述电场的物理量，表示单位正电荷所受到的力。
电场强度的方向与力的方向相同。
电场强度可用公式E=F/q表示，其中E为电场强度，F为电力，q为电荷量。
电势是衡量电场势能的物理量，表示单位正电荷在电场中所具有的势能。
电势的单位为伏特（V），电势差的单位为伏。
五、电荷分布和电场线电荷分布是指在特定区域内的电荷分布情况。
电荷分布决定了电场线的形状和分布。
电场线是用来描述电场分布的一种图形表示方法，它的作用类似地图上的等高线。
电场线从正电荷出发，指向负电荷，它们是从高电势到低电势方向延伸。
六、静电应用静电学的基础知识在很多实际应用中发挥着重要的作用。
例如，静电除尘利用静电力去除空气中的颗粒物，实现净化空气的目的。
静电喷涂利用静电感应将涂料颗粒带上相反电荷，使其均匀附着在被喷涂物体上。
大学物理静电学小结
三、导体与电介质 1、静电平衡导体的特点：
E表 en
（1）场强与电势：
E内 0 等势体
0
等 势 面
（2）电荷： 分布在表面，曲率大大。 静电平衡特点 处理静电平衡问题依据： 电荷守恒 Gauss定理 ▲两平行导体大平板带电后，相对的两表面 等值异号。
2、介质极化的微观机制 （1）有极分子电介质： 每个分子可等效为电偶极子 转向极化 （2）无极分子电介质： 位移极化
q
4 0 r q E外 e , 2 r 4 0 r E外 er , 2 r
e , E内 0 2 r
r E内 3 0 E内 0
0
二、电势
1、静电场的环路定理： E dl 0 物理意义
2、求电势 （1）利用电势的定义 ( 前提条件？ ) c 电势能: Wa q0 E dl (Wc 0 )
电势定义: U a E dl (U c 0 ) a b 电势差: U a U b U ab E dl
a c
L
电场力的功: Aab q0U ab (Wb Wa ) 对有限大小的带电体的场，通常选U∞ =0.
a
（2）利用电势叠加原理 点电荷场: U
1 串联： C
n
S
d （3）电容器的串、并联：
1 i 1 C i
C 并联：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC
i 1
n
i
2
1 1 1Q 2 We CU UQ （4）电容器的能量 ： 2 2 2 C
1 2 1 1D 5、电场能量密度：we E ED 2 2 2
2
一、真空中的静电场 1、物理模型：
大一物理静电场知识点
大一物理静电场知识点静电场是物理学中的一个重要概念，它描述了带电粒子周围的电场分布和产生的现象。
在大一物理学习中，掌握静电场的基本知识是非常重要的。
本文将介绍大一物理学习中所涉及的一些静电场知识点。
一、电荷与静电场静电场的起源是电荷，电荷是物质微观粒子带有的一种属性。
物质中的电荷分为正电荷和负电荷。
正电荷和负电荷之间相互吸引，而相同电荷之间相互排斥。
二、电场的概念和性质1. 电场的概念：周围带电粒子所受到的电力作用力的性质不仅取决于它们的电荷量，还取决于它们相互之间的位置。
为了研究电荷位置对电力作用力的影响，引入了电场的概念。
电场是一种物理量，它描述了某个位置上单位正电荷所受到的电力作用力。
2. 电场的性质：电场是矢量量，具有大小和方向。
在均匀电场中，电场的大小和方向在空间中总是一致的。
电场的方向由正电荷受力方向确定。
三、电场强度和电场线1. 电场强度：电场强度（E）描述了单位正电荷所受到的电力作用力大小。
在均匀电场中，电场强度的大小和方向都是一致的。
电场强度的单位是牛顿/库仑（N/C）。
2. 电场线：电场线用来表示电场的分布情况，它是沿着电场强度方向的连续曲线。
电场线的性质有：相邻电场线的方向不同；电场线越密集，电场越强；电场线不会相交，相交则违反了电场线的定义。
四、电势和电势差1. 电势：电势（V）是描述电场能量分布的物理量，它表示单位正电荷从无穷远处移动到某一固定位置所具有的电场能量。
电势的单位是伏特（V）。
2. 电势差：电势差（ΔV）是指在电场中从一个位置移到另一个位置时电势的变化。
电势差的大小等于单位正电荷所具有的电势能的变化量。
五、高斯定律高斯定律是静电学的基础定律之一，它描述了电场通过一个封闭曲面的通量与该曲面内所包围电荷的关系。
高斯定律的数学表达形式为：Φ = ∫E·dA = q/ε₀，其中Φ为电场通量，E为电场强度，dA为曲面元素的微元法向面积，q为曲面内包围的电荷量，ε₀为真空介电常数。
物理静电知识点总结
物理静电知识点总结1. 静电的产生静电是由于物体的摩擦、接触或分离所导致的。
当两个物体相互摩擦时，它们的表面会失去或获得电子，从而产生正负电荷。
通常情况下，摩擦会让一个物体带正电荷，而另一个物体带负电荷。
静电还可以通过接触和分离的方式来产生。
当两个带有相反电荷的物体接触时，它们会互相传递电荷，导致它们各自带有相同的电荷。
当两个带有相同电荷的物体分离时，它们会继续带有相同的电荷。
2. 静电的特性静电在物体表面上呈现为正负电荷，正电荷通常表示为+，负电荷通常表示为-。
正负电荷之间存在相互吸引和相互排斥的力。
当两个带有相同电荷的物体相互接近时，它们会呈现出相互排斥的现象；当一个带有正电荷的物体和一个带有负电荷的物体相互接近时，它们会呈现出相互吸引的现象。
静电在空气中的传导能力较弱，因此在干燥的天气中静电现象会更为明显。
此外，静电的存在还会导致物体的电势差，从而产生电场。
3. 静电的应用静电在日常生活中有多种应用。
静电粘附在打印机和复印机中用来吸附打印纸；静电还可以用来吸附灰尘和杂物，因此在工业清洁和医疗器械方面也有广泛的应用。
在电力工程中，静电可以用来净化烟气和废水。
此外，静电还在一些高科技领域中发挥着重要作用，比如在纳米技术和微操作机器人中的应用。
4. 静电的危害尽管静电在一些方面有着广泛的应用，但在某些情况下也会带来一定的危害。
静电可以导致火灾和爆炸，比如在化工厂中，由于静电的积聚会导致危险品的意外燃烧或爆炸。
静电在医疗器械和半导体生产中也可能导致一些问题。
因此，在这些场合中，需要采取措施来减少静电的产生和影响。
5. 静电的消除为了减少静电的产生和影响，人们可以采取一些措施来减少静电的影响。
比如在高温和高湿的环境中静电的产生会比较少，因此可以采取加湿的方法来减少一些静电问题。
此外，还可以使用一些特殊的材料和涂料来消除或减少静电。
在一些对静电敏感的场合，还可以采取接地、制定静电控制规程等措施来减少静电带来的影响。
(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121212301214q 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 0F 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===∑⎰ni i33i 1iq 11dqE r E r 44rr（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 sE 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⋅=∑⎰⎰sS 01E 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。
大学物理静电学总结.doc
大学物理静电学总结1,静电学部分总结,2,一.真空中的静电场,1.三条实验定律,(1)电荷守恒定律,在一个和外界没有电荷交换的系统内，正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变。
或在任一物理过程中，电荷既不能产生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。
,电荷守恒定律是物理学中普遍的基本定律。
,3,在真空中，两个静止点电荷之间的静电相互作用力大小，与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
,,(2)库仑定律,(3)电力叠加原理,某点电荷受到来自其它点电荷的总静电力应等于所有其它点电荷单独作用的静电力的矢量和。
,4,2.两个基本概念及其关系,(1)电场强度,电场中某点的电场强度的大小等于单位电荷在该点受力的大小，其方向为正电荷在该点受力的方向。
,点电荷的场强公式,场强叠加原理,或,5,(2)电势,电场中某点的电势，其数值等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
,点电荷场的电势公式,电势叠加原理,6,(3)电场线用一族空间曲线形象描述场强分布，通常把这些曲线称为电场线.规定:方向--场线上每一点的正切线方向，表示该点场强方向。
大小--在电场中任一点，取一垂直于该点场强方向的面积元，使通过单位面积的电场线数目，等于该点场强的量值。
,电场线密度大的地方，电场场强大；密度小的地方，电场场强小.,7,(4)等势面由电势相等的点组成的面叫等势面.,(5)电场强度与电势的关系,8,3.两条基本定理,(1)静电场的高斯定理在真空中的静电场内，通过任一闭合面的电通量等于这闭合面所包围的电量的代数和除以电荷不连续分布,电荷连续分布,9,(2)静电场环路定理,静电场的环路定理,在静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。
,静电力作功与路径无关，静电场是保守力场。
,10,重点：,1.点电荷与库仑定律2.电场强度、电场力与试探电荷3.高斯定理4.电势、电势与电场强度的关系5.求解电场强度和电势的方法,11,(一)求电场强度的方法求连续带电体的场强,解题步骤：,可利用“对称性分析”，根据带电体的对称性，分析某分量积分是否为零。
(完整版)大学物理静电场
(
r
l 2
)2
1
(r
l 2
)2
1
E
(
r
l 2
)2
E
若r>>l，则有：
E 2ql 4 0r3
2Pe 4 0r3
写成矢量形式即为：
E 2Pe 4 0r3
电偶极子在电场中所受的力
如图所示 M=flSin
=qElSin =PeESin
则 M Pe E
f +
l
pe
f
θ
E
[例2] 如图示，求一均匀带电直线在 O点的电场。
3、电荷的量子化 e =1.6021892±0.0000046×10-19C 密里根油滴实验
二、库仑定律（Coulomb’s Law)
1、库仑定律
F
k
q1q2 r122
其中 k 1
4 0
0 8.85 1012C 2N 1m2
2、矢量性：
1 Qq
F
4 0
r2
r0
r0 F
与电荷电性无关（指研 究对象） 的方向与电荷电性及r0 有关
r2
Cos
5、选择积分变量
选作为积分变量，则
l = atga =atg(-/2)
=-aCtg dl=aCsc2 d r2=a2+l2=a2+a2Ctg2
=a2Csc2 所以有：
Y
dE
X
θ2
0
aa
r
a
θ1
q
dl
l
dEX
1 4 0
Cos aCsc2d a2Csc2
1 4 0
d a
Cos
大学物理 （下）
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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r1 q1q2 rF1240 r123r 125．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，可以根据电场的叠加原理来求解r 1nq i r r 1 dq rE r i E r4 0 i 1 r i3 r 34 0（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：e s r r 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：òs r r 1E dS q i0（ S 里）r（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。
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方法Ⅱ 场强积分法（沿电力线积分）
"0"
U A A E dl
B
U AB
A E dl
W AB qU AB
熟记均匀带电圆环/圆盘、均匀带电球面/球体，无限长均匀
带电圆柱面/柱体、无限大带电平面的E、Ｕ分布。
二、四个基本规律
1、电荷守恒定律
封闭系统中电荷量守恒，非封闭系统电荷量 增加( 减少) 等于从系统边界面流入( 流出) 的电荷量 。2、库仑定律
三、电容器及其电容
1、 孤立导体的电容C 一个带有电荷为Q 的孤立导体, 其电势为U ( 无
穷远处为电势零点)
2、电容器:
C Q U
两个带有等量异号的导体组成的系统.
电容器的电容： C q UA UB
3、三种典型电容器的电容:
r
C 0 r s
d
R1
R2
r
R1
R2
l
C 4 R1R2
R2 R1
→导体为等势体，导体表面为等势面
3、导体上电荷的分布
1)当带电导体处于静电平衡状态时, 导体内部处处没有
净电荷存在, 电荷只能分布于导体的表面上.
2)导体表面附近的场强方向与表面垂直， 大小与该处电荷的面密度成正比.
E
en
0
4、空腔导体 ( 带电荷Q )
1) 腔内无电荷，导体的电荷只能分布在外表面。
对无限长带电圆筒面 E内 0; E外 /(20r ) , 因筒内无电荷，故有 其中： 2R (柱面）
若带电圆柱体的半径无限小 ，则得无限长带电直线的场强
E 20r
3）电场强度（或电场力）的计算
对于点电荷系：
E
n i1
1 4πε0
qi r
r
2
i 0
i
应特别注 意矢量的
对于连续带电体：
3、极化电荷面密度: Pn
4、电场与电荷面密度的关系:
E0
0 0
E 0
5、 有电介质时的高斯定理
如果电荷和介质的分布具有一定对称性： 球对称、柱对称、镜面对称
可利用介质中的高斯定理求场强。 思路：
先根据自由电荷的分布利用介质中的高斯定理 求出电位移矢量的分布；
再由电位移矢量与场强的关系求出场强的分布。
第一章主要内容总结
一、两个基本物理量
1、电场强度
描述电场力的性质
F E
q0
大小：单位电荷在该点受力的大小； 方向：为正电荷在该点受力的方向
1）场强叠加原理
点电荷系： E E1 E2 En
n i1
1
4π 0
qi r r 2 i0
i
连续带电体：
E
1
4 0
(V)
dq r2
r0
2）几个典型带电体的场强公式
有心力
平方反比律
3、高斯定理
E dS
S
qi内 / 0
4、安培环路定理 E dl 0 L
有源场 保守力场
一、静电场中的导体
1、导体的静电平衡状态
导体的内部和表面都没有电荷作任何宏观定向运动的状态。
2、导体静电平衡条件
1 导体内任一点的电场强度都等于零
2 导体表面任一点 场强方向垂直于表面
在静电平衡状态下, 导体空腔内各点的场强等于零 ，空腔的内表面上处处没有电荷分布.
2) 腔内有电荷q, 导体的内表面电荷-q, 外表面电荷Q+q
Q
空 腔
Q+q q -q
3 在静电平衡状态
(1) 空腔导体, 外面的带电体不会影响空腔内部的电场分布; (2) 一个接地的空腔导体, 空腔内的带电体对空腔外的物体
不产生影响.
5、有导体存在时静电场的计算
1.静电平衡的条件 E内 0 U 常量
原
2 . 基本性质方程
1
E ds
S
0
qi
i
则
E dl 0
L
3 . 电荷守恒定律
qi 常量
i
二、线性、各向同性、均匀电介质中的电场
1、电位移:
0
E
真空中
0 r E 介质中
2、电极化强度： P 0(r 1)E 0r E
（1）均匀带电圆环的场强
qx E
4 π0 ( x2 R2 )3 2
（2）均匀带电圆盘的场强
E (1 x
) 20
x2 R2
R
无限大 E 20
xP E
（3）均匀带电球壳的电场分布
（均匀带电，总电量为Q）
a
0
(r a)
O
E Q r 3 a3 (a r b) 40r2 b3 a3
b
Q
40r 2
C 2l
ln(R2 R1)
4、电容器的串联和并联 ( 1 ) 电容器的串联
1 1 1 1 n 1
C C1 C2
Cn i1 Ci
( 2) 电容器的并联
U1 U2
+q -q +q -q
Un
+q -q
C1
C2
Cn
U
C q
U
C1 C2 Cn
n
i1
Ci
q1
C1
q2
C2
qn
U
Cn
四、静电场的能量
U q 恒量
内 4 R 0
U 外
q
4
r
1 r
0
（3）均匀带电圆环轴线上的电势分布：
q
U
40 (R2
x
2
)
1 2
5）电势（电势差、电势能或电场力做功）的计算
对于点电荷系：
n
U
1 qi
标量直接求和
对于连续带电体：
i1 4πε0 ri
方法Ⅰ 典型带电体的电势
电势叠加原理
常用方法：化“整”为“零”；补偿法；叠加法。
(r b)
若a=0,得均匀带电球体内的场强
Q
40r
2
(r b)3(r b)若球壳无限薄，则不需考虑壳内 E内 0
电场，得均匀带电球面内外的场强
E外
Q
/
(40r2 )
（4）无限长带电圆柱体的电场分布
（均匀带电，体密度为ρ ）
r (r R)
E
20
(r R)
20r
+
E
+
+
+
+
其中： R2 (柱体）
2）电势
3）电势差（电压）E dl
U A
WA q0
" 0" A
U AB
rB E dl
rA
3）电势叠加原理E dl
点电荷系： U
U1
U2
Un
n i1
1
4π 0
qi ri
连续带电体：
U
1
4 0
(V)
dq r
4）典型带电体的电势分布 （1）点电荷场中的电势分布：
U q
4 r 0
（2）均匀带电球面场中电势分布：
运算
方法Ⅰ 典型带电体的场强
场强叠加原理
常用方法：化“整”为“零”；补偿法；叠加法。
方法Ⅱ 方法Ⅲ
利用高斯定理求特殊对称分布带电体的场 强
E dS S
qi内
0
场强与电势的关系
E
U x
U i y
j
U z
k
2、电势
描述电场能的性质
1）静电势能
" 0"
q 0 在 A 点处的电势能： W A q 0 A
1、电荷系
1 n
W
2
Uiqi
i1
Ui 除qi 以外的所有电荷在qi处产生的电势
两个点电荷系统
W12
1 2
U1q1 U 2q2
2、电容器
W 1 CU 2 Q2 1 QU
2
2C 2
3、静电场的能量 目前范畴内，电场能量密度：
w 1 DE 1 E 2
e2
2
电场能量
W 1 E2dV V2