9.1电荷 库伦定律

9.1.1电荷的量子化

思考：

1.电荷的量子化是什么？

2.为什么要电荷量子化？

电荷背景：

摩擦起电：人类认识电现象的开始；

正负电荷：富兰克林首先以正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

带电体：带电的物体简称为带电体。

电量：带电体所带电荷的多少叫电量，


符号：Q或q。


单位：库伦（C）。

解答：

1.电荷量子化：

e=1.602×10^(-19)C

带电物体电量只能是q=ne(n=0,+-1,+-2,)电荷这种只能取离散的,不连续的量值的性质，叫做电荷的量子化，


即物体不可能连续的取任意值。

2.自然界的规律。

9.1.2电荷守恒定律

思考：

1.什么是电荷守恒定律，它是正确的吗？

2.电荷守恒定律有什么用

3.电荷守恒定律怎么用。

背景：

1.是正确的吗？

大量实验表明，一个


孤立系统

(

即与外界无电荷交换的系统)的总电荷数(正负电荷的代数和)//


问题1.什么意思？


保持不变，即电荷既不能被创造，也不能被消灭，他只能从一个物体转到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到物体的另一部分这个定律称为电荷守恒定律。

9.1.3真空中的库伦定律

思考：

1.标题的意思是不是只有真空才能用

背景：

点电荷：所谓的点电荷，是指大小和形状可忽略不计的带电体。


(理想的物理模型）

获取途径：1785年，法国科学家库伦通过扭秤实验总结了一条规律：


真空中两个静止的点电荷之间存在着相互作力，其大小与两点电荷的电量乘积成反比；作用力的方向沿着两点电荷的连线，同种电荷间的距离平方成成反比；作用力的方向沿着两点电荷的连线，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。这一结论称为库仑定律，其数学表达式为：

问题：如何同时表示力F的大小和方向，可以将上式写成矢量式，即

式子分析：

k为比例系数，q1，q2分别为两个点电荷的电量，r表示两个点电荷之间的距离，er表示又施力物体电荷指向受力电荷径矢r的单位矢量

k=8.9880×10^9 N*m^2*c^(-2)

方便起见用

解析：

为真空电容率，又称真空介电常数

学到新的方法1

单位制的有理化：4

的引入使得电磁学公式不出现“4

”

库伦定律的满足范围:


10^-17~10^7

9.2电场和电场强度

9.2.1电场

引入一个问题：

1.电荷之间是如何作用的呢？

历史上的两种观点：


一种是超距作用：即认为点荷之间的作用力不需要媒介传递，也不需要时间，而是通过一个带电体瞬间的到达另一个带电体。

另外一种是近距作用：电场传递

那么究竟哪个是对的呢？

解答：大量科学实验证明，近距观点是正确的