盐城创鼎静电科技有限公司

根据静电场的高斯定理：

◆ 静电场的电场线起于正电荷或无穷远,

◆ 终止于负电荷或无穷远，故静电场是有源场．

◆ 从安培环路定理来说它是一个无旋场．

根据环量定理，静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷，电场力所做的功都为零，因此静电场是保守场．

根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，即F=（k·q1q2）/r2;,其中q1、q2为两电荷的电荷量（不计正负性）、k为静     电力常量，约为9.0e+09（牛顿·米²）/（库伦²;），r为两电荷中心点连线的距离。注意，点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型。当带电体的距离比它们的大小大得多时，带电体的形状和大小可以忽略不计的点电荷。

静电感应

一个带电的物体靠近另一个导体时，两个导体的电荷分布发生明显的变化，物理学中把这种现象叫做静电感应。

如果电场中存在导体，在电场力的作用下出现静电感应现象,使原

电场分部

来中和的正、负电荷分离,出现在导体表面上。这些电荷称为感应电荷。总的电场是感应电荷与自由电荷共同作用结果。达到平衡时，导体内部的场强处处为零,导体是一个等势体，导体表面是等势面，感应电荷都分布在导体外表面，导体表面的电场方向处处与导体表面垂直。静电感应现象有一些应用，但也可能造成危害。

场中介质

电场中的绝缘介质又称为电介质。由于电场力的作用在原子尺度上出现了等效的束缚电荷。这种现象称为电介质的较化。对一种绝缘材料，当电场强度超过某一数值时，束缚电荷被迫流动造成介质击穿而失去其绝缘性能。

静电场知识结构图

因此静电场的大小对电工器件的设计及材料选择十分重要。 　有介质时的静电场是由束缚电荷及自由电荷共同产生的，为了表示这二者共同作用下的电场，可以引入另一个场矢量电通量密度D（又称电位移）。它定义为

式中P为电介质的较化强度，则可得高斯通量定理

公式

式中q仅为S面内所有自由电荷，而不包括电介质的束缚电荷。高斯通量定理的微分形式为电位移的散度等于该点自由电荷（体）密度ρ，

电介质的较化强度P与电场强度E有关，而电通量密度又与P和E有关，故可得表示电介质的本构方程

D=εE

电场强度的大小、方向判断技巧;

（1）电场强度的大小的判断技巧

①用电场线的疏密程度进行判断，电场线越密集，场强越大，电场线越稀疏，场强越小。

②根据等差等势面的疏密判定场强大小，等差等势面密集处场强大，稀疏处场强小。

（2）电场强度方向的判断技巧

①某点正电荷所受电场力的方向，即该点的电场强度方向

②电场强度的方向与电场线的切线在同一条直线上并指向电势降低的方向。

③电场强度的方向垂直等势面并指向电势降低的方向。

知道一个电场的电场线，就可判定场强的方向和大小，就可画出等势面，能判定电势高低(沿电场线方向电势降低)。

应该注意，电场线不是电荷的运动轨迹。根据电场线方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向、运动的轨迹。电场线是直线时，电荷运动加速度与电场线平行。

电场力

一、定义：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。

二、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。

三、计算：电场力的计算公式是F=qE，其中q为点电荷的带电量，E为场强。或由W=Fd，也可以根据电场力做功与在电场力方向上运动的距离来求。电磁学中另一个重要公式W=qU（其中U为两点间电势差）就是由此公式推导得出。

电场力的功能：

由于电场力的作用广泛，它应用到粒子加速器，航天事业中导航修正。对新物质的加工，对物质排列改变，在未来可能是主要动力之一，等等。

电场力的研究方向：

在未来有电场力的存在航空航天事业会得到长足发展，例如利用电场保护层（可以让飞行器更轻）；以及让飞行器依赖电场飞行（而取代现有的发动机）；电场在核物质的衰变起作用（让我们能更好的利用能源）。

电位

由于静电场是无旋场,故可用标量电位φ表征静电场（见电位）。电位与电场强度的关系是

式中Q点为电位参考点，可选在无穷远处；P点为观察点。上式的微分形式为电场强度等于电位的负梯度，即

E=-墷φ在ε为常数的区域，

              公式

式中可记作，在直角坐标中

公式

公式

分别为一阶与二阶微分算符。这样,可得电位φ所满足的

静电场

微分方程

称为泊松方程。如果观察点处自由电荷密度ρ为0，则

墷2φ=0

称为拉普拉斯方程。泊松方程和拉普拉斯方程描述了静电场空间分布的规律性。可以证明，当已知ρ、ε及边界条件时，泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的，可以设法求解电位φ，再求出场中各处的E。

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