"第7章 静电场21-点电荷场强与电场强度的计算"

第7章 静电场 本章主要讨论静电场的基本特征和电场强度的计算方法。首先我们介绍了点电荷的场强、点电荷系的场强以及连续分布电荷的场强，然后详细解释了电场强度和场强叠加原理。 在静电场中，最基本的特征是试探电荷对引入电场中的其他电荷产生作用力。为了实现这一点，我们需要使用电荷充分小、线度足够小、带正电的试探电荷。试验表明，对于给定的场点，电场强度矢量与试探电荷无关。因此，我们定义电场强度为描述场中各点电场的强弱和方向的物理量。 具体来说，某点的电场强度大小等于单位电荷在该点受力的大小，并且方向为正电荷在该点受力的方向。我们可以使用公式0qFE=来计算电场强度，其中E为电场强度矢量，F为受力矢量，r为位置矢量，q为试探电荷，ε为电介质常数。 对于点电荷q的场强，我们可以通过公式0qFE=q r来计算，其中r为位置矢量。 对于点电荷系的场强，我们可以通过将点电荷的场强矢量进行矢量叠加来计算。具体地，如果一个点电荷系由n个点电荷组成，每个点电荷的电荷量分别为q1、q2、...、qn，位置矢量分别为r1、r2、...、rn，那么这个点电荷系在某点的场强E可以通过以下公式计算：E=Σ(0qiFi)，其中Fi为某个点电荷在该点产生的场强。 对于连续分布电荷的场强，我们可以将电荷分布看作是由无数个点电荷组成，通过对每个点电荷的场强进行积分来计算。具体地，如果电荷的密度分布函数为ρ(x,y,z)，那么在某点的电场强度可以通过以下公式计算：E=Σ(0qρ(r)Fi)，其中ρ(r)为某点的电荷密度，Fi为某个点电荷在该点产生的场强。 在计算电场强度时，我们需要考虑到点电荷或者电荷分布的位置和方向，从而得到正确的结果。同时，使用电场强度的计算公式时，需要注意对应的物理量的单位和量纲。 综上所述，本章介绍了静电场中电场强度的基本特征和计算方法，包括点电荷的场强、点电荷系的场强以及连续分布电荷的场强。通过学习这些内容，我们可以更好地理解和分析静电场的性质和行为，为后续的学习和应用打下坚实的基础。