静电场

电荷

电荷是物质的一种属性，分为正电荷和负电荷

电量表示电荷的多少或参加电磁相互作用的强弱：
$Q$ 或 $q$ ，单位是库仑 $C$ ，$1C=1A·s$

最小值：电子的电量 $e=-1.602\ast {10}^{-19}C$

电荷守恒定律：若系统内与外界无电荷交换，则系统内正、负电荷的代数和保持不变
带电：电荷分离或转移
电荷消失：电荷中和或转移

库仑定律

库仑的扭秤实验得到了静电学基本定理，即库仑定理。

库仑定律描述的是静止点电荷之间的规律，在 ${10}^{-17}$ 到 ${10}^7$ 米范围内都成立

$\overrightarrow{F}=k\frac{q_1{q}_2}{r^2}{\overrightarrow{r}}^0$

其中 ${\overrightarrow{r}}^0$ 是表示方向的单位矢量，$k$ 是比例系数

在国际单位制中
$k=\frac{1}{4\pi {\epsilon }_0},{\epsilon }_0=8.85\times {10}^{-12}\frac{C^2}{m^{2}N}$
${\epsilon }_0$ 是真空中的电容率/介电常数

静电力的叠加原理
总静电力 = 各静电力的矢量和

电荷连续分布的带电体：
$\overrightarrow{F}=\int \text{d}\overrightarrow{F}={\int }_Q\frac{q\text{d}Q}{4\pi {\epsilon }_0{r}^2}{\overrightarrow{r}}^0$

电场

库仑定律表明，两个静止电荷间存在相互作用力：电场力

电场和实物都属于物质，具有能量、质量、动量

电场对其内的任何电荷都有作用力，对移动电荷作功

静电场：由相对观察者静止，电量不随时间变化的电荷产生的电场

电场强度：用来描述电场力的大小，表示单位正电荷在某点所受的电场力
$\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{q_0}$ ，单位是牛顿/库仑（ $N/C$ ）或伏特/米（ $V/m$ ）