静电场

一、电荷及其守恒定律

• 两种电荷：+、-；摩擦/接触/感应起电
• 电荷守恒定律：孤立系统电荷代数和不变
• 元电荷：$e=1.60\times 10^{-19}\text{C}$

二、库仑定律

$F=k\frac{q_1{q}_2}{r^2},k=9.0\times 10^9{\text{Ncdotpm}}^2/{\text{C}}^2$

• 条件：真空、点电荷
• 方向：沿连线，同号相斥异号相吸

三、电场 电场强度

• 电场：电荷周围客观存在的特殊物质
• 定义式：

$\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q}$

• 点电荷场强：$E=k\frac{Q}{r^2}$
• 叠加原理：多个点电荷场强矢量合成
• 电场线：不闭合、始于正终于负，疏密=场强大小，切线=方向

四、电势能和电势

• 静电力做功与路径无关：$W_{AB}=-\Delta E_p$
• 电势（电位）：$\phi =\frac{E_p}{q}$，沿电场线电势降落
• 等势面：垂直电场线，电势处处相等

五、电势差

$U_{AB}={\phi }_A-{\phi }_B=\frac{W_{AB}}{q}$

• 匀强电场：$U=Ed$（$d$ 沿电场方向距离）

六、电容

$C=\frac{Q}{U}$

• 平行板电容器：$C=\frac{\epsilon S}{4\pi kd}$
• 串联/并联

七、带电粒子在电场中的运动

• 加速：$qU=\frac{1}{2}m{v}^2-\frac{1}{2}m{v}_0^2$
• 偏转：类平抛，$v_{\perp }=at=\frac{qU}{md}\cdot \frac{L}{v_0}$，偏转角 $\tan \theta =\frac{qUL}{md{v}_0^2}$

下一章：电路及其应用