电荷间的相互作用
电荷间相互作用规律
电荷间相互作用规律
×
电荷间相互作用规律是基本物理学理论之一，一直是物理学家们研究的重点。
电荷间
相互作用是由电量间的作用关系构成的，它是一种电动力的变化和运动的物理现象，同时
也是静电力学的重要内容。
电荷间相互作用对宇宙中的绝大多数电离微粒和非电离微粒都具有很强的影响。
它存
在于宇宙中每一个微观物质（原子、分子、离子和极点）之间，它们具有相同性质、相异
介电力，且还可以产生集体行为和协同作用。
两个相同电荷之间受到的是斥力，其大小取决于电荷之间的距离，当电荷距离越近时，力越大，反之距离越远时，力就越小。
相反，当两个电荷性质不同时，它们之间的相互作
用就会产生吸力。
由于电荷性质的不同，它们之间的斥力或吸力可以表示为电力或电压大小，它们之间的相互作用力可以用电荷的单位折算出来，称之为电容。
电荷的绝对值很小，但由于它们在宇宙中的分布特征，当相互作用发生时，会产生电场，这种电场又可以把电荷之间分开，给它们增加自旋矩，使它们能够在局部区域内相互
自发运动，形成微粒结构以及更加复杂的集体行为。
物理学家发现，电荷间相互作用是由一系列基本规则组成的，即亚原子尺度上的力学
和电磁学定律，是由近似的费米子交换作用组成的。
其比较典型的表现形式是电动力之间
的相互作用，包括电力、电压、电磁场等。
它们之间的作用关系具有一定的可以预测性，
被称为电荷间相互作用规律。
描述电荷之间相互作用的定律
描述电荷之间相互作用的定律
电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电。
轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、
轻质球等。
使物体带电的方法：
1、接触带电：物体和带电体接触带了电。
如带电体与验
电器金属球接触使之带电。
2、感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体
带电。
正电荷：规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。
实质是物质中的原子失去了电子。
负电荷：规定用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。
实质是物质中的原子得到了多余的电子。
电场力的受力分析：电荷之间的相互作用是通过电场发生的，只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场。
电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力就叫做电场力。
电场力是当电荷置于电场中所受到的作用力或是在电场中为移动自由电荷所施加的作用力。
其大小可由库仑定律得出，当有多个电荷同时作用时，其大小及方向遵循矢量运算规则。
方向：正电荷沿电场线的切线方向，负电荷沿电场线的切线方向的反方向。
计算：电场力的计算公式是F等于qE，其中q为点电荷的带电量，E为场强。
电荷间的相互作用规律
电荷间的相互作用规律
库伦力是指两个电荷之间的静电相互作用力。
根据库伦定律，两个电
荷之间的库伦力与它们的电量大小成正比，与它们之间的距离平方成反比。
具体表达式为F=k*q1*q2/r^2，其中F表示两个电荷之间的力，k是一个
常数，q1和q2分别是两个电荷的电量，r是两个电荷之间的距离。
根据
库伦定律，同种电荷之间的相互作用力为斥力，异种电荷之间的相互作用
力为引力。
在空间中存在电场，电荷在电场中会受到电场力的作用。
电场力是指
电荷在电场中感受到的力。
根据库伦定律，电场力与电荷的电量大小成正比，与电场强度成正比。
具体表达式为F=q*E，其中F表示电荷在电场中
受到的力，q是电荷的电量，E是电场的强度。
1.库伦力是电荷间的相互作用力，与电荷的电量大小成正比，与电荷
间距离的平方成反比。
同种电荷之间的相互作用力为斥力，异种电荷之间
的相互作用力为引力。
2.电场力是电荷在电场中受到的力，与电荷的电量大小成正比，与电
场强度成正比。
3.电荷间的相互作用力是一个矢量，具有方向性。
同种电荷之间的相
互作用力的方向是两个电荷连线的方向，异种电荷之间的相互作用力的方
向是从正电荷指向负电荷。
4.如果在空间中存在多个电荷，它们之间的相互作用力可以通过叠加
原理来计算。
即每个电荷受到的作用力等于其他每个电荷对它的作用力的
矢量和。
除了库伦力和电场力之外，电荷间还存在其他相互作用规律，如磁场力、引力等。
这些相互作用规律在不同的物理问题中发挥着重要作用，进一步丰富了我们对电荷间相互作用的认识。
电荷间的相互作用
电荷间的相互作用
自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。
它们的相互作用是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷，为物体或构成物体的质点所带的具有正电或负电的粒子，带正电的粒子叫正电荷（表示符号为“+”），带负电的粒子叫负电荷（表示符号为“﹣”）。
在电磁学里，电荷是物质的一种物理性质。
称带有电荷的物质为“带电物质”。
两个带电物质之间会互相施加作用力于对方，也会感受到对方施加的作用力，所涉及的作用力遵守库仑定律。
电荷分为两种，“正电荷”与“负电荷”。
带有正电荷的物质称为“带正电”；带有负电荷的物质称为“带负电”。
假若两个物质都带有正电或都带有负电，则称这两个物质“同电性”，否则称这两个物质“异电性”。
两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力；两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
电荷是许多次原子粒子所拥有的一种基本守恒性质。
称带有电荷的粒子为“带电粒子”。
电荷决定了带电粒子在电磁方面的物理行为。
静止的带电粒子会产生电场，移动中的带电粒子会产生电磁场，带电粒子也会被电磁场所影响。
一个带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力或电磁相互作用。
这是四种基本相互作用中的一种。
电荷间的相互作用
定量研究
三大困难： 1.这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具。 2.连电量的单位都没有，当然就无法比较电荷的多少了。 3.带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷 之间的距离。
卡文地许扭称实验—— 对称性—— 质点——点电荷
放大思想 转化思想 均分思想 模型思想
条件： 真空中、点电荷
，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电 荷的连线上
公式：力常量k = 9.0×109N·m2/C2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
课堂练习
考向1：对点电荷的考查 【例1】下面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看成是点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，
（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q， 求Q受的静电力。 （2）在O点放入负电荷 Q，求Q受的静电力。 （3）在连线上A点的左侧 C点放上负点电荷q3， q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。
例题2:已知氢核质子的质量m2×10-27 kg电子的质量
m1×10-31kg
10-19C
原子内电子与质子间的最短距离为×10-11m。试比较氢
原子中氢核和电子之间的库伦力和万有引力。
课堂小结
1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．
2、库仑定律 内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比
F'
k
2 2 1010 r2
F’＝F / 6
A球和B球原来所带电量分别为＋4×10-5C 和－ 6×10-5C
考向3：库仑力的叠加
例题3： 真空中有三个点电荷它们固 定在边长50cm的等边三角形的三个顶 点上每个点电荷都是+2×10-6它们各 自所受的库仑力。
两个点电荷之间的相互作用能
两个点电荷之间的相互作用能在电磁学中，两个点电荷之间的相互作用能是一种重要的物理量。
当两个点电荷之间存在电荷分布时，它们之间就会受到相互作用力的影响，这种相互作用力导致它们之间存在相互作用能。
首先，我们来看两个点电荷之间的相互作用力。
根据库仑定律，两个点电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
即，两个点电荷之间的相互作用力可以表示为：$F = \\frac{k \\cdot q_1 \\cdot q_2}{r^2}$其中，F表示两个点电荷之间的相互作用力，q1和q2分别为两个点电荷的电荷量，r表示它们之间的距离，k是库仑常数。
通过上述相互作用力的表达式，我们可以计算出两个点电荷之间的相互作用能。
两个点电荷之间的相互作用能可以表示为这样的积分形式：$W = \\int_{r_1}^{r_2} F \\cdot dr$其中，W表示两个点电荷之间的相互作用能，r1和r2分别为两个点电荷之间的距离范围。
将上述相互作用力的表达式代入上式，可以得到两个点电荷之间的相互作用能：$W = \\int_{r_1}^{r_2} \\frac{k \\cdot q_1 \\cdot q_2}{r^2} \\cdot dr$对上述积分式进行求解，可以得到具体的相互作用能数值。
这个数值将描述两个点电荷之间的相互作用的强度，了解相互作用能可以帮助我们更好地理解电荷之间的相互作用。
在物理学中，电荷之间的相互作用能是一种重要的能量形式。
通过研究两个点电荷之间的相互作用能，我们可以深入了解电荷之间的相互作用规律，推动电磁学理论的发展。
两个点电荷之间的相互作用能对于解释电荷在空间中的分布、电磁场的形成等现象具有重要的指导意义。
总的来说，两个点电荷之间的相互作用能是电磁学中一个重要的物理量，它揭示了点电荷之间相互作用的强度，利用相互作用能可以更深入地探讨电荷之间的相互作用规律。
通过深入研究两个点电荷之间的相互作用能，有助于我们更好地理解电磁学理论，推动电磁学领域的进一步发展。
电荷间的相互作用
电荷间的相互作用电荷间的相互作用是指两个或多个带电体之间的相互作用力。
这种相互作用力是由于电荷的存在而产生的，它是电磁相互作用力的一种表现。
电荷间的相互作用具有引力和斥力两种情况，其大小与电荷的大小和距离有关。
本文将对电荷间的相互作用进行详细介绍。
首先，根据库仑定律，两个电荷间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比，与电荷的大小成正比。
具体而言，当两个电荷之间的距离趋近于无限大时，它们之间的相互作用力趋近于零；当它们之间的距离趋近于零时，相互作用力趋近于无穷大。
其次，根据电荷的性质，相同电荷之间的相互作用力为斥力，不同电荷之间的相互作用力为引力。
斥力使同种电荷的物体相互排斥，引力使不同电荷的物体相互吸引。
在研究电荷间的相互作用时，有一个重要的概念是电场。
电场是由电荷产生的一个区域，在这个区域内，电荷会受到电场力的作用。
电场力是电荷在电场中受到的力，它是由电荷对周围空间的影响所产生的。
电荷间的相互作用可以通过电场力来描述。
当一个电荷放置在电场中时，它将受到电场力的作用。
电场力的大小与电荷的大小成正比，与电场的强度成正比。
电场的强度是由电荷造成的电场所带来的单位面积上的力，它与电荷在单位面积上的分布有关。
对于一对电荷，其相互作用可以通过它们产生的电场相互作用来描述。
当一个电荷放置在另一个电荷的电场中时，它将受到电场力的作用。
这个电场力可以通过库仑定律来计算。
库仑定律给出了两个点电荷之间的相互作用力与它们之间的距离和电荷大小的关系。
除了库仑定律之外，还有其他一些用来描述电荷间相互作用的定律和规律。
例如，静电感应是指当一个带电体靠近一个不带电体时，它会使不带电体上的电荷发生移动，从而使不带电体也带上一定的电荷。
这是电荷间相互作用的一种表现。
此外，电荷间相互作用还涉及到电磁波的产生与传播。
当电荷发生加速运动时，它会产生电磁辐射，这是电荷间相互作用的一种形式。
这种辐射以电磁波的形式传播，包括了可见光、无线电波、X射线和γ射线等。
电荷间的相互作用规律
电荷间的相互作用规律
电荷间的相互作用规律是物理系统中电荷之间的基本特性。
普朗
克定律表明所有带电粒子都拥有正反两种电荷，这使得它们可以相互
抵消，也可以产生排斥或吸引。
作用相互作用在许多方面，包括行为
色雷斯力、电磁场的受力、介质的响应地形等。
力的远程作用受到了
否定的证明，以及半个世纪以来的考验：就粒子物理而言，它实际上
就是虚拟粒子这些虚拟粒子可以交换一些基本量（称为虚拟粒子质量、极化量和动量），并随着时间发挥作用，并在一定距离内产生相互作用。
这就是为什么能量和动量可以从一个位置传播到另一个位置，或
者可以从不同的电离态电子传播到它们所在的化学分子中，从而影响
分子的结构、形状、能量等特征的原因。
- 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)。
一、电荷间的相互作用
1.用绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．电荷之间有相互作用，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引．
2.物体所带电荷的多少叫做电荷量，单位是C，库，1uC=10-6C
3.点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成带有电荷的点，是点电荷．点电荷是一种理想化的模型．
4.库仑定律
法国物理学家库仑（1736～1806），用精确的实验研究了静止的点电荷间的相互作用力，于1785年发现了后来用他的名字命名的定律．
实验：
1.增大丝线下端带电小球的电量，在同
一个位置，小球受到的电力也增大．所以，
电荷之间的作用力随着电量的增大而增大．
2.小球受到电力的大小，可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来．实验表明，带电小球在P1、P2、P3各点受到的电力依次减小．所以，电荷之间的作用力随着距离的增大而减小．
结论：
库仑实验的结果是：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这就是库仑定律．电荷间的这种作用力叫做静电力，又叫做库仑力．
如果用Q1、Q2表示两个点电荷的电量，用r表示它们间的距离，用F表示它们间的静电力，库仑定律就可以写成下面的公式：
式中k是比例常量，叫做静电力常量．
在国际单位制中，电量的单位就是我们在初中学过的库仑，简称库，符号是C．如果上面公式中的物理量都用国际单位制的单位，即力的单位用牛，距离的
单位用米，电量的单位用库，由实验得出k=9.0×109N·m2/C2．
元电荷我们知道，电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷，它们的电量的绝对值相等．一个电子的电量
e=-1.60×10-19C．
所有的实验还指出，任何带电的粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们的电量的整数倍①．因此，人们自
① 60年代以来，在高能物理的研究中提出了一个设想，认为质子、中子等粒子是由更基本的层子（或夸克）组成的，层子所带电量是元电荷的1/3或2/3．但
是，人们一直还没有在实验中观察到层子．然地把1.60×10-19库叫做元电荷．科
学家在研究原子、原子核以及基本粒子中，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位．
例题：在真空中有两个相距0.3m的点电荷，带的电量分别是+1×10-8C和-2×10-8C．求两个电荷间的静电力．
在题目中，用“+”“-”号来表示电荷的正负．但是在应用库仑定律求电荷间的相互作用力的大小时，只用它们的绝对值进行计算就可以了．
由于两个电荷是异种的，所以它们间的静电力是引力．。