电磁学第一讲
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电磁学讲义
4
2、介质的极化
P
①均匀极化 ②极化电荷（束缚电荷）：
p
V
i
P dS P dV
V
③极化电荷面密度：对于两种介质的分界面，会出现 P 的突变，产生面极化电荷。
P （ - P2 n - P1 n ）
3、电位移矢量 D
D 0E P
U U B U A E dl
B
3、电偶极子的电势 电偶极子：
pr U 4 0 r 3
【总结】：如何求解电场和电势
2
三、静电平衡
1、静电感应和静电平衡 2、静电平衡状态下导体的特点 ①导体内部场强处处为 0． ②净电荷只分布在导体表面． ③靠近导体外表面处的场强与表面垂直，场强大小 E＝σ/ε0． ④导体是一个等势体，导体表面是等势面． 【讨论】：静电平衡时导体上的电荷分布 3、静电屏蔽 若带空腔的导体不接地， 则腔内的电场不受导体外的电场的影响， 导体外电场可以受腔 内电场的影响（例如腔内电荷量的改变）． 若带空腔的导体接地，则腔内的电场与导体外的电场互不影响（电势同样互不影响）． 4、电像法 （1）平面边界 （2）球形边界 （3）无穷镜像
5
第三章 恒定电流
一、电流
1、电流
I
2、电流密度
q t I S
j
金属导体中，电流密度为 j nev ，其中 n 为电子浓度，v 为电子定
二、电阻与欧姆定律
1、欧姆定律
I
2、电阻定律
U R
R
3、欧姆定律的微分形式
l S
j E
三、电功、电功率、效率
1、电功、电功率
W qU UIt P
电磁学 第一章 第一节
第一章 静电学的基本规律
9
正 玻 璃 云 母 毛 皮 丝 绸 纸 棉 布 木 材 硫 磺 橡 胶 硬 橡 胶 负
摩擦带电系列（常温）
第一章 静电学的基本规律
4
电磁学
§1.1 物质的电结构 两种电荷：正电荷和负电荷。 电荷之间的相互作用规律: 同号相斥、异号相吸
电荷守恒定律
2. 电子
质子
夸克
原子是电中性的，原子核中的中子不带电、 质子带正电、核外电子带负电，并且所带电量的 绝对值相等。 实验表明，电子是自然界具有最小电荷量的带 电粒子，这最小电荷量称为元电荷，
第一章 静电学的基本规律
7
电磁学
§1.1 物质的电结构
电荷守恒定律
4. 导体和绝缘体导体，有良好的导电性 Nhomakorabea 10
6
R
L S
.m :
7
第一类导体：金属（自由电子） 第二类导体：酸碱盐溶液（正、负离子） ：绝缘体
7
10 .m
10
6
非金属，几乎没有导电本领 半导体
.m 10 .m :
电磁学
§1.1 物质的电结构
电荷守恒定律
第一章 静电学的基本规律
静电学研究的对象是相对观察 者静止的电荷及其周围的电场。
第一章 静电学的基本规律
1
电磁学
§1.1 物质的电结构
电荷守恒定律
1.电荷、摩擦起电
一切电的现象都起源于电荷的存在或电荷的运动。 雷电是人类最早观察到的电现象，人们对电现 象的研究起始于摩擦起电。用丝绸摩擦玻璃棒或用 毛皮摩擦橡胶棒，玻璃棒或橡胶棒都能吸引轻小物 体，我们就说它们带了电或有了电荷。 摩擦起电现象十分普遍，摩擦起电是一个非常 复杂的过程。两物体摩擦后带何种符号的电荷是由 许多因素决定的，如表面的杂质层、物体的温度、 物体表面的光洁程度等。当玻璃的表面比较粗糙 （如摩擦系数μ>0.18 ）或温度较高时，经丝绸摩擦 后的玻璃棒并不带正电，而带负电。
大一电磁学知识点第一章
大一电磁学知识点第一章第一章电磁学基础知识电磁学是物理学的一个分支，研究电荷与电流所产生的电场和磁场现象以及它们之间的相互作用。
在大一的学习中，我们首先需要了解一些电磁学的基础知识。
本文将为大家介绍第一章中的几个关键知识点。
一、电荷与电场电荷是物质所具有的基本属性之一，分为正电荷和负电荷。
同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。
电场是电荷周围的一种物理场，具有方向和强度的特点。
我们可以通过电场线来描述电场的性质，电场线由正电荷沿着电场方向指向负电荷。
二、库仑定律库仑定律是描述静电相互作用力的数学关系，它表明两个点电荷之间的力与它们之间的距离成反比，与它们之间的电荷量平方成正比。
库仑定律的公式为：F = k * (|q1| * |q2|) / r^2其中，F代表两个电荷之间的力，k是比例常数，q1和q2分别代表两个电荷的电荷量，r是两个电荷之间的距离。
三、电场强度电场强度是电场对单位正电荷的作用力大小，用E表示。
在电场中，可以通过电场强度来计算电荷所受的力。
电场强度的计算公式为：E =F / q其中，E表示电场强度，F表示电荷所受的力，q表示电荷量。
四、高斯定理高斯定理是描述电场的一个重要定律，它通过电场线的通量来描述电荷的分布情况。
高斯定理的公式为：∮E·dA = Q / ε0其中，∮E·dA表示电场线在闭合曲面上的通量，Q表示闭合曲面内的电荷量，ε0是真空介电常数。
五、电势差在电磁学中，电势差是描述电场能量转化的一个重要概念。
电势差是指电场中从一点移到另一点所需的功，单位为伏特（V）。
电势差的计算公式为：ΔV = W / q其中，ΔV表示电势差，W表示电场对电荷所做的功，q表示电荷量。
六、电容和电容器电容是描述电路元件存储电荷能力的物理量，单位为法拉（F）。
电容器是一种用于存储电荷的装置，由两个导体之间的绝缘介质隔开。
电容的计算公式为：C = Q / ΔV其中，C表示电容，Q表示存储的电荷量，ΔV表示电势差。
电磁学第一章静电场.ppt
n
E Ei i 1
（4） 电场强度与电场力的关系 F q0 E
18
三、电场强度的计算
（1） 点电荷Q所产生电场的电场强度
电荷q 在电场中受力
F 4 0r 2 r0
F
Q
E q 4 0r 2 r0
r0 是由源电荷Q 指向场点. 场强方向是正电荷受力方向.
（2） 点电荷系所产生的电场的电场强度
2
3. 创设模型。物理学并不讳言自身只研究模型。模型并不全同 于真实，但物理学的成功正在于创造出许多成功的模型。模型是 “理想化”的，但不是“伪劣”的，它突出了许多表面上看是千差 别的物体最本质的特征,例如法拉第的“力线”模型的建立。
三、悟物穷理
学好物理学，关键是勤于思考，悟物穷理。
“细推物理须行乐，何用浮名绊此身”
一、电场线——用一簇空间曲线形象地描述场强的分布
1. 规定:曲线上每一点的切线方向为电场强度方向。大小为 在垂直于场强方向上单位面积上的电力线数目。
2. 电力线性质
E dN dS
1) 静电场电力线始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷, 不会
在没有电荷处中断;
2) 两条电力线不会相交;
3) 静电场的电力线不会形成闭合曲线.
一、迎接挑战—关于电磁学的教学
1. 电磁学－研究对象的重大变化，必将引起基本观念、规律 性质的深刻变化，必将导致新的概念、新的研究方法、新 的描述手段和新的数学工具的出现，从而标志新的研究领域 的开辟，预示新的理论的诞生。
2.电磁场理论的研究由静止转为运动，由稳恒步入变化，最终 建立了一组十分优美而简洁的麦克斯韦方程组。它概括了麦 克斯韦之前所有的电磁经验定律。它不仅是物理学史上划时 代的伟大成就，也为理解什么是物理理论、怎样建立物理理 论提供了光辉的范例。
电磁学的基本知识与基本定律PPT课件
注意 频率 f
例题: 有一环形铁心线圈，其内径为10cm，外径为 15cm，铁心材料为铸钢。 要得到 0.9T 的磁感应强度 ，求：
（1）所需励磁磁动势。 （2）如果磁路中含有一个长度等于 0.2cm空气隙，所 需励磁磁动势。
解: （1）铸钢铁心的磁场强度，查铸钢的磁化曲线， B=0.9 T 时，磁场强度 H1=770 A/m
磁路：磁通所通过的路径。 是以高导磁性材料构成的使磁
通被限制在结构所确定的路径之中 的一种结构。
和电流在电路中被导体所限制 是极为相似 。
铁心导磁率远大于空气 磁力线几乎被限定在铁心规定的路径中 铁心外部的磁力线很少
主磁路：主磁通所通过的路径。 漏磁路：漏磁通所通过的路径。 励磁线圈：用以激励磁路中磁通的载流线圈。
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
计算电流代数和时，与绕行方向符合右手螺旋定则的电
流取正号，反之取负号。
I1 I2
I4
I3 H
l
若闭合磁力线是由N 匝线圈电流产生，而 且沿闭合磁力线上 H 处处相等,则上式变 为:
1.2.2 磁生电的基本定律—法拉第电磁感应定律
磁通与其感应电势的参考方向
e N d d dt dt
当磁通按正弦规律变化时，即: m sin t
磁路由不同材料或不同长度和截面积的 n 段组成，则
称为磁路各段的磁压降
1.3 常用磁性材料及其特性
1.3.1 铁磁材料的磁化及磁滞回线
铁磁材料的磁化（magnetization）
Br 剩磁 residual magnetism
Hc 矫顽力 coercive force
例题: 有一环形铁心线圈，其内径为10cm，外径为 15cm，铁心材料为铸钢。 要得到 0.9T 的磁感应强度 ，求：
（1）所需励磁磁动势。 （2）如果磁路中含有一个长度等于 0.2cm空气隙，所 需励磁磁动势。
解: （1）铸钢铁心的磁场强度，查铸钢的磁化曲线， B=0.9 T 时，磁场强度 H1=770 A/m
磁路：磁通所通过的路径。 是以高导磁性材料构成的使磁
通被限制在结构所确定的路径之中 的一种结构。
和电流在电路中被导体所限制 是极为相似 。
铁心导磁率远大于空气 磁力线几乎被限定在铁心规定的路径中 铁心外部的磁力线很少
主磁路：主磁通所通过的路径。 漏磁路：漏磁通所通过的路径。 励磁线圈：用以激励磁路中磁通的载流线圈。
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
计算电流代数和时，与绕行方向符合右手螺旋定则的电
流取正号，反之取负号。
I1 I2
I4
I3 H
l
若闭合磁力线是由N 匝线圈电流产生，而 且沿闭合磁力线上 H 处处相等,则上式变 为:
1.2.2 磁生电的基本定律—法拉第电磁感应定律
磁通与其感应电势的参考方向
e N d d dt dt
当磁通按正弦规律变化时，即: m sin t
磁路由不同材料或不同长度和截面积的 n 段组成，则
称为磁路各段的磁压降
1.3 常用磁性材料及其特性
1.3.1 铁磁材料的磁化及磁滞回线
铁磁材料的磁化（magnetization）
Br 剩磁 residual magnetism
Hc 矫顽力 coercive force
第一章 静电场 ppt 电磁学课件
E
•
A
E
Ax
E p
1 E r3
理学院大学物理教研室
结论： 1.电偶极子延长线上一点的场强与
电偶极子电矩的二倍成正比，与该点离 中心的距离的三次方成反比，方向与电 矩方向相同。
2. 电偶极子中垂线上距离中心较远处 一点的场强，与电偶极子的电矩成正比， 与该点离中心的距离的三次方成反比，方 向与电矩方向相反。
本节主要内容: 一、 电场线及其数密度 二、电通量 三、高斯定理及应用
理学院大学物理教研室
§3.1电场线及其数密度
1、电场线（电力线）electric line of force 定义：在电场中画一组曲线，曲线上每一点的切线方向
与该点的电场方向一致，这一组曲线称为电场线。
电场线上各点的切线方向表示电场中该点场强的 方向，在垂直于电场线的单位面积上的电场线的条 数（数密度)等于该点的场强的大小。
例题1：求点电荷q所产生的电场中各点的电场强度
p 在真空O点有一静止的点电荷q,在空间p放置一试探电荷q0
q0所受力:
F
1
qq0
rˆ
1
qq0
r
场点
4 r 2
4 r 3
位矢
r
r q E
F q0
0
q
4 0r3
r
0
O 场源 ( 的方向O指向P的方向)
1）球对称场。 2）非均匀场
理学院大学物理教研室
即均匀带电圆环轴线上一点的场强
E
1
4 0
(x2
qx R2
)3/ 2
R
x dE
r
方向沿轴线方向，
讨论: 1）当x=0 时，E=0，即环心处的场强为0。
电磁学--第三版--课件知识讲解
R
o
r
dr
(x2 r2)1/2
xPx
第一章 静电学的基本规律
30
电磁学
讨论
1-3 电场和电场强度
Ex( 1 1 )
2ε0 x2 x2R2
xR
E
2ε0
xR
E
4
q π ε0
x2
R
o xPx
如何求无限大均匀带电平面的电场？
第一章 静电学的基本规律
31
电磁学
1-3 电场和电场强度
E 2 0
无限大均匀带电平面的场强，匀强电场.
一般来讲，空间不同点的场强的大小和方向都是不同
的，即电场强度是 空间位置的函数， E E (x ,y ,z)
电场是矢量场，若空间各点场强的大小和方向都相同， 则称为均匀电场或匀强电场。
第一章 静电学的基本规律
2
电磁学
1-3 电场和电场强度
电场的基本特性是对场中的电荷有力的作用，若将电 量为q的点电荷置于场强为 E的某点，则该点电荷所受
1 dq
dE 4πε0
r2
er
根据场强叠加原理,整个带电体在 点P激发的场强
为
1 dq
E dE 4πε0 r2er
dq + + +
+ ++
+ e + + r
+
r
d1-3 电场和电场强度
E
1
4π0
dr2qer
计算时将上式在坐标系中进行分解，再对坐标
无限长均匀带电直线的场强
E 2 π 0a
无限长带电直导线附近某 点的场强 E大小与该点离
带电直线的距离 a成反比，
电磁学基本知识ppt课件
S B dS
在匀强磁场中，若磁感应强度B与横截面S垂直， 上式可写为： Ф=BS
穿过任一闭合面的磁通为零，用公式表示为：
S B dS 0
（3） 磁场强度 把用来表达磁场强弱的物理量，称为磁场强度，
用H来表示，单位为安/米（A/m）。磁场强度只与产 生磁场的宏观传导电流大小及导体的形状有关，而与
④ 验证：列出的总方程数应该等于所设的支路电 流的个数。
【例1.7】图1.16所示电路中，已知电源电动势E1=18V， E2=6V；电阻R1=6Ω,R2=R3=3Ω。试用基尔霍夫电流和 电压定律求图中的电流I1、I2、I3 【解】根据基尔霍夫电流定律，对节点A
I1+I2-I3=0
图1.16
I1R1-I2R2=E1-E2 I2R2+I3R3=E2
一个元件或一段电路上既有电压的参考方向， 也有电流的参考方向，如果这两个参考方向一致， 称之为关联参考方向，反之，称为非关联参考方向。 如图1.5所示。
图1.4
图1.5
（3） 电动势 电动势就是反映电源内部电源力（即非电场力）
做功能力的物理量，它的大小反映电源力做功能力 的大小，用E
图1.3
E W Q
（1） 磁感应强度是反映磁场中某一点磁场性质的基本
物理量。用大写字母B表示，它是一个矢量，它的方 向就是置于磁场中该点的小磁针的N极指向，它的大 小等于单位正电荷垂直于磁场方向以单位速度运动时
数学表达式为： B F qv
（2） 穿过某一横截面S的磁感应强度B的通量称为磁通
量，简称磁通，用Φ表示，单位为韦伯（Wb），磁通
是：“在任一瞬间，对电路的任一节点，流入该节
点的电流之和等于流出该节点的电流之和。”其数
在匀强磁场中，若磁感应强度B与横截面S垂直， 上式可写为： Ф=BS
穿过任一闭合面的磁通为零，用公式表示为：
S B dS 0
（3） 磁场强度 把用来表达磁场强弱的物理量，称为磁场强度，
用H来表示，单位为安/米（A/m）。磁场强度只与产 生磁场的宏观传导电流大小及导体的形状有关，而与
④ 验证：列出的总方程数应该等于所设的支路电 流的个数。
【例1.7】图1.16所示电路中，已知电源电动势E1=18V， E2=6V；电阻R1=6Ω,R2=R3=3Ω。试用基尔霍夫电流和 电压定律求图中的电流I1、I2、I3 【解】根据基尔霍夫电流定律，对节点A
I1+I2-I3=0
图1.16
I1R1-I2R2=E1-E2 I2R2+I3R3=E2
一个元件或一段电路上既有电压的参考方向， 也有电流的参考方向，如果这两个参考方向一致， 称之为关联参考方向，反之，称为非关联参考方向。 如图1.5所示。
图1.4
图1.5
（3） 电动势 电动势就是反映电源内部电源力（即非电场力）
做功能力的物理量，它的大小反映电源力做功能力 的大小，用E
图1.3
E W Q
（1） 磁感应强度是反映磁场中某一点磁场性质的基本
物理量。用大写字母B表示，它是一个矢量，它的方 向就是置于磁场中该点的小磁针的N极指向，它的大 小等于单位正电荷垂直于磁场方向以单位速度运动时
数学表达式为： B F qv
（2） 穿过某一横截面S的磁感应强度B的通量称为磁通
量，简称磁通，用Φ表示，单位为韦伯（Wb），磁通
是：“在任一瞬间，对电路的任一节点，流入该节
点的电流之和等于流出该节点的电流之和。”其数
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库仑定律
例8-2 设原子核中的两个质子相距4.0×10-15m,求此 两个质子之间的静电力. 解:两个质子之间的静电力是斥力,它的大小按库 仑定律计算为 19 2 1 q1q2 9 1.6 10 Fe 9.0 10 14 N 2 2 4 e0 r 4.0 10 15
库仑(Coulomb 1736-1806)
库仑不确定度
10
2
现在精度
10 16
库仑定律
库仑定律矢量式
• 1785年，法国库仑（C.A.Coulomb) • 适用于点电荷
q1q2 F12 k 3 r12 r12
叠加性
q2 q1
r01 r02
q0 qi F k 0 3 r i i r0 i
电荷的基本性质1
同性相斥；异性相吸。
既然电荷如此之小，我们刚才怎么会看见它的轨道呢？
高能电子束散射实验测出的质子和中子内的电荷分布图 ������ ������
电荷的基本性质2 电荷量子性
q ne
n 1,2,3,
• e=1.60210-19库仑，为电子电量
n可以为分数吗？？
密立根(Millikan,1868～1953)
1906-1917年，密立根用液滴 法首先从实验上证明了，微小 粒子带电量的变化不连续。 （荣获1923年诺贝尔奖）
夸克模型
六种夸克和所带的电荷
中子星与夸克星
课外参考资料：徐仁新，《天体物理导论》，北京大学出版社，2006
Lai Xiang-Jun, Liu Men-Quan, Liu Jing-Jing, LuoZhi-quan,
可见,在原子核内质子间的斥力是很大的。 质子 之所以能结合在一起组成原子核,是由于核内除了有这 种斥力外还存在着远比斥力为强的引力 _____核力的缘故。 上述两个例题,说明了原子核的结合力远大于原子的结 合力, 原子的结合力又远大于相同条件下的万有引力。
Fe FG 1.2 1036 倍
可见：电磁力在原子、分子结构中起决定性作用，这种 作用力远大于万有引力引起的作用力 。
万有引力与电磁力的比较
电磁力和万有引力的传播子
例：太阳的热量的主要来源是氢的聚变反应，即 4 H → 4He + 2 e+ +2 ue +g
问2.氢核聚变的库仑势垒定义为：一个氢核从无穷处打入另一个氢 核克服库仑力做的功。那么聚变的库仑势垒多大？
11 47
N
9.11 10 31 1.67 10 27
0.529 10
10 2
N
由此得静电力与万有引力的比值为
F e 2.26 10 39 F g
库仑定律
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. 而在原子结合成分子,原子或分子组成液体 或固体时,它们的结合力在本质上也都属于电性 力.
1952年11月1日 第一颗氢弹: Mike 爆炸图像
课后思考题
大质量恒星H燃烧结束后会进行He燃烧，请估算 He燃烧的点火温度。
课后作业
1 按量子理论，在氢原子中，核外电子快速地 运动着，并以一定的概率出现在原子核（质子〕 的周围各处，在基态下，电子在半径ｒ＝ 0.529×10-10ｍ的球面附近出现的概率最大. 试计算在基态下,氢原子内电子和质子之间的静 电力和万有引力,并比较两者的大小.引力常数为 G=6.67×10-11N﹒m2/kg2． 2 设原子核中的两个质子相距4.0×10-15m, 求此两个质子之间的静电力.
解：库仑力大小
q1q2 9 109 (1.6 1019 ) 2 Fe 8.2 108 N 2 11 2 4e 0 r (5.3 10 ) 1
H
H
万有引力大小
m1m2 6.7 1011 (1.7 1027 ) 2 FG G 2 6.8 1044 N 11 2 r (5.3 10 )
他精心研究了法拉第的《电学的实验研究》，以法拉 第的力线概念为指导，透过这些似乎杂乱无章的实验记录， 运用场论的观点，以演绎法建立了系统的电磁场理论。于 1873年出版的《电学和磁学论》一书。这是一部可以同牛 顿的《自然哲学的数学原理》、达尔文的《物种起源》和 赖尔的《地质学原理》相媲美的里程碑式的著作。 1879年11月3日，麦克斯韦逝世，时年49 岁，在他的 一生中共写了100多篇有价值的论文。 从出生地来说他属于爱丁堡，从功绩上来说他 属于全世界。 ——普朗克
库仑定律
4. 库仑定律
• 1785年，法国库仑（C.A.Coulomb) • 适用于点电荷
q1q2 F12 k 3 r12 r12
叠加性
q2 q1
r01 r02
库仑
q0 qi F k 0 3 r i i r0 i
q0
F1 F2
F
1747年，室温下 丝绸摩擦过的玻璃棒---- 正电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒----负电荷
物理参数: 玻尔兹曼常数kB=1.38×10-23 J/K
解：
T Weff kB 1.0 1016 0.72107 K 1.3810 23
课外参考资料:
Liu Men-Quan, Zhang Jie，and Luo Zhi-Quan, Screening effect on electron capture in presupernova stars. A&A 2007 463(1) 261-264 张洁,刘门全, 魏丙涛, 罗志全， 强磁场中修正URCA过程的中微子产能率，物理学报2008，57 (09)：5448-5451 Zhang Jie, Liu Men-Quan, Luo Zhi-Quan. Effect of high magnetic field on beta+ decay in the crusts of accreting neutron star， Commun. Theor. Phys.，2007, 47(4): 765-768.
1.电荷库仑定律
点电荷
可以简化为点电荷的条件:
Q1
r
d
d << r
观察点 P
库仑定律：在真空中，两个静止点电荷之间相互
作用力与这两个点电荷的电荷量q1和q2的乘积成正 比，而与这两个点电荷之间的距离r12（或r21）的 平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的 连线，同号相斥，异号相吸。
MAXWELL（1831-1879）简介
麦克斯韦1831年6月出生于英国爱丁 堡，他的父亲是一位律师，但对研究科学 问题有强烈爱好，这对麦克斯韦的一生有 深刻影响。 麦克斯韦10岁进入爱丁堡中学， 14岁在中学时期就发表 了第一篇科学论文《论卵形曲线的机械画法》，反映了他在几 何和代数方面的丰富知识。16岁进入爱丁堡大学学习物理，三 年后，他转学到剑桥大学三一学院。在剑桥学习时，打下了扎 实的数学基础，为他以后把数学分析和实验研究紧密结合创造 了条件。
物理参数:氢核电量q=1.6×10-19C, 氢核半径r0=1.5fm=1.5×10-15m
解：
W dW
r0
1 q2 1 q2 Fe dr dr r 4e r 2 4e 0 r0 0
0
9 109 (1.6 1019 ) 2 1.0 1013 J 1.5 1015
电荷守恒定律不仅适用于宏观，也适用于微观过程( 例如核反应和 基本粒子过程 )，是物理学中普遍的基本定律之一。
----------中国科技大学 叶邦角《电磁学》
电荷的基本性质4
电荷相对论不变性
大型强子对撞机 （Large Hadron Collider，LHC ） 粒子能量 E~1013eV
对星系M87的观测
库仑定律
例1 按量子理论，在氢原子中，核外电子快速地运动 着，并以一定的概率出现在原子核（质子〕的周围各 处，在基态下，电子在半径 ｒ＝ 0.529×10-10ｍ 的球面 附近出现的概率最大.试计算在基态下,氢原子内电子和 质子之间的静电力和万有引力,并比较两者的大小.引力 常数为G=6.67×10-11N﹒m2/kg2．
不准确！！
电荷的基本性质3
1.正负电子的湮灭
2.黑洞的Hawking辐射 北京师范大学 赵峥 《黑洞的热性质与时空奇异性》
电荷的基本性质3
电荷守恒定律
表述：对于一个系统，如果没有净电荷出入其边界， 则该系统的正负电荷的代数和将保持不变。
q0
F1 F2
F
2.库仑定律
库仑定律的成立条件
真空 静止 点电荷
例1：太阳的热量的主要来源是氢的聚变反应，即 4 H → 4He + 2 e+ +2 ue +g
问1.当两个氢核相距5.3×10-11m时，求此两粒子间的库仑力和万有 引力各为多大？
物理参数:氢核质量 mH=1.7×10-27kg, 万有引力常数G=6.7×10-11N· 2kg-2， m 介电常数e08.85×10-12C2· -1· -2 N m
西华师范大学物理与电子信息学院
电磁学
讲课教师：张 洁
学习心得
确立奋斗目标
树立自信心
低调做人 高调做事
如何学好电磁学
请跟我走 变化在个人
电磁学发展简史
人类早期：摩擦生电、雷电、天然磁石的指向 对电磁现象的系统研究始于16世纪 19世纪中期，描述电场、磁场的性质以及电、磁 场相互关系的库仑定律、高斯定律、安培定律、 法拉第电磁感应定律已相继建立，法拉第关于力 线和场的概念已经提出。 1847-1853年间，W.汤姆逊提出了铁磁质内磁场 强度H和磁感应强度B的定义并且于1851年提出了 《磁的数学理论》。 1865年，麦克斯韦创立电磁场理论