電磁場與電磁波筆記2靜電場及恆定電場電流

靜電場

電荷與電荷密度

帶電體所帶電荷的多少叫電量，在國際單位制（SI單位制）中，電量的單位是庫侖（C）

電荷的基本性質

1）分布的離散性

2）量子性e＝1.602×10-19C

3）守恆性電荷守恆定律

4）相對論不變性

電荷密度

庫侖定律

靜電力的疊加原理

電場和電場強度

電場的疊加原理

電力線與電通量

電通量密度D

高斯定律

靜電場的環路定理

電位和電位差

電勢能（電位能）

電位的泊松方程和拉普拉斯方程

電偶極子

電偶極矩

等電位面和電力線

電介質中的靜電場

電介質的極化

1、定義

電介質放入電場中時，它也要受到電場的作用，其分子或原子內的正負電荷將在電場力的作用下產生微小的彈性位移或偏轉，形成了一個個小電偶極子，這種現象稱之為電介質的極化。

2、極化的形式

①電子極化

②離子極化

③取向極化

④空間電荷極化

極化強度矢量：電介質某點上單位體積中的電偶極矩的矢量和。

等效極化電荷

極化電荷只是對電介質極化場效應的一種等效。

電介質中某點上不為零，並不說明該點一定有宏觀凈電荷存在，而只是表明該處分子電偶極矩對外界點的場位貢獻與存在等量自由電荷時的作用相同。

電介質中靜電場的基本定律

電介質分界面上的邊界條件

靜電場中的導體一. 導體的靜電平衡和邊界條件

1、靜電平衡

導體內部電場恆等於零

導體內部沒有凈電荷

定義：在靜電場中，處於穩定狀態的導體內部是不存在電流的，這表明導體內沒有電場，稱此時導體處於靜電平衡狀態。

特徵：靜電感應：外電場使導體內部電荷趨於表面的現象。

感應電荷：感應電荷屬於自由電荷，或者說是一種分布電荷，它與電介質中受束縛的極化電荷是不同的

尖端放電

靜電屏蔽

1. 導體殼內空間的電場

殼內空間無分布電荷

殼內空間電場恆等於零，殼內壁上的表面電荷密度亦恆等於零、

殼內空間有電荷

殼內電場及內表面電荷的分布，只取決於殼內帶電體的電荷分布及內壁的形狀，而與殼外的電場、電荷及外壁形狀無關。

總結：無論封閉導體殼的內部有無電荷，殼外的電荷與電場均對殼內空間的電場無影響

導體殼外的電場

①殼外空間無分布電荷

a.導體殼不接地

殼外無任何電荷，故殼外的電場為零

b.導體殼與地相連接

殼外的電場僅決定於殼內電量q和殼外表面的形狀。

②殼外空間有分布電荷

a.導體殼不接地

殼外電場由殼外電荷分布，殼外表面形狀和殼內的電荷總量q共同決定。

b.導體殼與地相連接

導體殼外表面感應電荷的多少和分布決定於外部電荷的分布及外表面的形狀，而與殼內情況無關。

電場能量與靜電力

電容

恆定電場與電流密度

電源和電動勢

歐姆定律和焦耳定律

恆定電流場的邊界條件

恆定電流場與靜電場的類比

靜態電場

就電場的本質而言，恆定電場與靜電場是相同的。

原因：

由於電場的性質只決定於凈電荷密度的分布，而與電荷是否運動無關。對恆定電場和靜電場，它們的場源電荷 的密度都是靜止不變的，所以這兩種電場都具有相同的性 質，都滿足相同的場――源關係。

恆定電場的基本性質和計算與靜電場是相同的，因此通常把這兩種場統稱為靜態電場。