库仑定律
2025年09月23日
物理 / 普通物理学
671字
阅读量:Loading

一、库仑定律

真空中两静止点电荷 之间的的库仑力 大小为:

其中 为库仑常数,大小为 。常常进入真空中的介电常数 ,将库仑定律写为以下形式:

观察库仑定律的形式,可以发现库仑定律形式与万有引力公式形式十分相似。然而在万有引力公式中,是首先根据 得到力的大小后,测算出 的值,而在库仑定律中,是首先确定 的值,根据量纲,从而确定

二、电荷

1、电荷密度

  1. 线电荷密度:
  2. 面电荷密度:
  3. 体电荷密度:

2、计算

例1:均匀带电环对点电荷作用的库仑力是什么?

1

:计算线密度:

然后得出库仑力的微分方程:

两边积分:(根据对称性,方向的力相互抵消)

特别地,当时:

时:

例2:均匀带电圆盘对点电荷作用的库仑力是什么?

2

可以将均匀带电圆盘看成是无数个均匀带电的同心圆环叠加,使用微积分求解。面电荷密度为:

每一段圆环的带电量:

得到库仑力的微分方程:(方向的库仑力相互抵消)

两边积分:

3、电荷守恒

(1)正负电荷湮灭现象

即一个正电子和负电子结合,会变成两个光子。

(2)中子的衰变

即一个中子衰变成一个质子,产生一个电子和一个反电子中微子。

(3)中性介子的衰变

中性介子是由夸克-反夸克组成的不稳定粒子,它主要通过电磁相互作用衰变为两个光子。

作者信息:老官童鞋gogo
发表于:2025年09月23日
本文标题: 库仑定律