为高中物理所编写的简明讲义当中的静电场部分,其中的一、静电场的基本概念里的(一)电荷与电荷守恒定律。
在我们所生活的这个世界当中,电荷属于一种基本的物理量,自然界里仅仅存在两种电荷,分别是正电荷以及负电荷,借助丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,通过毛皮摩擦过的橡胶棒能够带上负电荷,电荷的数量被称作电荷量,其单位是库仑,简称为库,符号是C 。

电荷根本不会被创生出来,也绝对不会被消灭掉,它仅仅能够从一个物体往另一个物体上转移,又或者是从物体的一部分朝着另一部分去转移;在这个转移进程当中,电荷的总量始终维持不变,这便是电荷守恒定律。这恰似一个处于封闭状态的系统里面,物资的总数是固定不变的,只是于不同的地方开展分配罢了。
(二)库仑定律
相互作用力存在于电荷之间,法国物理学家库仑借助实验研究,归纳出真空中两个静止点电荷之间相互作用力的规律,此规律被称作库仑定律。
在真空中,存在着两个处于静止状态的点电荷,它们之间存在相互作用力,此相互作用力会与它们电荷量的乘积呈现出成正比的关系,并且会与它们距离的二次方呈现出成反比的关系,作用力的方向处于它们的连线上,其公式是(F = kfrac{}{r^2}),当中的k是静电力常量,k的值为9.0×10^9N·m^2/C^2。点电荷是一种理想化的物理模型,带电体间的距离比它们自身的大小大得多,带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略不计,在这种情况下,这样的带电体就可以看作点电荷。

二、电场的描述(一)电场
电荷的周围,存在着一种特殊物质,它被称作电场。只要有电荷存在,那么在电荷的周围,就会存在电场。电场具备的基本性质,是对放入其中的电荷,有力的作用,而这种力被叫做电场力。
(二)电场强度
为了对电场的强弱以及方向予以描述,我们引入了电场强度这样一个物理量,放入电场里某点的电荷所受到的电场力(F),跟它的电荷量(q)的比值,被称作该点的电场强度高中物理电场力切线,简称为场强,用(E)来表示,其公式为(E = F/q),单位是牛每库,符号是(N/C),电场强度属于矢量,规定正电荷于电场中某点所受到电场力的方向,为该点电场强度的方向。

要是场源电荷属于点电荷 (Q),于距离 (Q) 为 (r) 的地方存在的电场强度 (E = kfrac{Q}{r^2}),电场强度是电场自身所具备的性质,和置入的试探电荷没有关联,有此关联了算是和谁有关联呢,和试探电荷有关联吗,不是的,和放入的那个试探电荷无关,是与放入的试探电荷无关呀 。
(三)电场线
我们为了能够形象地去描述电场,从而引入了电场线的概念,电场线是一条条被画在电场中的、带有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向用来表示该点的电场强度方向,电场线的疏密程度体现电场的强弱,电场线越密的地方,电场强度越大 。
电场线具备这样一些特点,电场线是从正的电荷或者无限远的地方出发,然后终止于无限远或者负的电荷那里,任意的两条电场线都不会相交。常见的电场线分布情形是,正的点电荷的电场线是把正的点电荷当作中心朝着四周进行辐射的直线,负的点电荷的电场线是从四周朝着负的点电荷的直线,等量同种电荷以及等量异种电荷的电场线分布显得更为复杂,然而都是能够借助电场线的基本性质去理解以及分析的。

三、电势能与电势(一)电势能
电荷于电场当中所具备的势能称作电势能,其以 (E_p) 进行表示。在电场力做功跟电势能变化之间存在这样的关系:当电场力做正功时,电势能会减少;当电场力做负功时,电势能会增加。电场力做功的数量等于电势能的变化量,也就是 (W_{AB}=E_{pA}-E_{pB})。
(二)电势
电场里某点处电荷的电势能,跟此电荷电荷量的比值,被称作该点的电势,用()进行表示,其公式为(=frac{E_p}{q}),单位是伏特,简称为伏,符号是(V),电势属于标量,仅有大小,不存在方向,电势的高低跟零电势点的选取有关系,通常选取无限远处或者大地的电势当作零,沿着电场线的方向起步网校,电势会逐渐降低。
(三)等势面
电场里头,电势相等的那些点所构成的那个面,被称作等势面,等势面具备如下这些特点,等势面必然跟电场线相互垂直,意思就是跟场强的方向呈垂直状态,电场线始终是从电势高的等势面朝着电势低的等势面去指向,任意的两个等势面都不会出现相交的情况,等差等势面越密集的地方电场强度就越大。
四、电势差

电场之中,两点之间电势的差值,被称作电势差,它另外还有个叫法是电压,该电压用 (U_{AB}) 来进行表示,(U_{AB}= - ) 。电势差归属于标量范筹高中物理电场力切线,不过它存在着正负的区分,(U_{AB}=-U_{BA}) 。
电场力所做的功和电势差之间的关系呈现为 (W_{AB}=qU_{AB}) ,此公式在处理电场里电荷运动相关问题之际极为关键,它把电场力做的功与电势差以及电荷量联结在了一块儿,使得三者之间有了关联。

五、电容器与电容(一)电容器
储存电荷的装置是电容器,它的构成是由两个彼此绝缘且相距很近的导体,这两个导体被称作电容器的两极。当电容器的两个极板跟电源相连时,两个极板会分别带上等量的异种电荷,此过程叫做充电。充电后的电容器失去电荷的过程被叫做放电 。
(二)电容
被称为电容器电容的,是电容器所带电荷量(Q)跟电容器两极板间电势差(U)相除的商并以(C)表示,其公式为(C = Q / U),单位是法拉,简称为法,符号是(F)。电容作为表明电容器容纳电荷能力的物理量,由电容器自身结构所决定,跟电容器所拥有电荷量以及两极板间的电势差没有关联。
有一种电容器较为常见,它被称作平行板电容器,其电容的计算方式为,电容等于四乘以圆周率乘以静电力常量再乘以两极板间距离的商,这里面,有一个量,它是电介质的相对介电常数,还有一个量,它是两极板的正对面积,另外还有一个量,它是两极板间的距离。
高中物理里,静电场这部分知识占据着重要位置,它为咱们理解电磁学其余知识搭建了基础。于学习进程中,得着重对基本概念予以理解,把控好各个物理量间的关联,多借助练习来加深对知识的运用以及掌握。


