庫侖定律的適用條件為什麼是點電荷?

時間 2021-05-05 14:51:08

1樓:桎梏

庫侖定律定義是: 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。

電荷間的這種相互作用力叫做靜電力或庫侖力。

什麼是點電荷?任何帶電體都有形狀和大小,其上的電荷也不會集中在一點上。當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以至帶電體的形狀,大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時,這樣的帶電體就可以看作帶電的點,叫做點電荷。

可見,點電荷類似於力學中的質點,也是一種理想化的物理模型。

1,電子,質子是否可以在任何情況下看作點電荷?

根據點電荷的定義,當電子或質子間的距離與它們自身的大小相比並不是大得多時,那麼它們之間的作用力就不能忽略,也就不能看作點電荷了。 (但是由於電子或質子自身的大小相對來說很小,所以通常沒有說明距離的話是可以看作點電荷的)

由問題一就引出了問題二

2,非點電荷帶電體之間的相互作用力如何計算?

由於答主準高二,其他答主提到的二重積分還沒了解到

可以比較非點電荷之間的作用力與點電荷作用力之間的大小關係:

利用同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原理,

(2)異種電荷之間:同理,由於異種電荷相互吸引,電荷之間距離減小,那麼就有異種電荷中,非點電荷之間的作用力大於點電荷之間的作用力

2樓:physizs

如果庫倫定律的物件是具有特定形狀電荷分布的帶電體,你怎麼把它應用到具體問題上?有了適用於點電荷的庫倫定律,通過積分就可以推廣到任意電荷分布的情況,質子有內部結構,電荷不是均勻分布,但大部分情況下不需要考慮其內部結構,可以看作點電荷,電子目前沒有發現內部結構。

3樓:Jack

庫倫定律作為麥克斯韋方程的第乙個方程的特殊情況(static charge distribution)下的解,當然只能用於靜電荷。如果不是考慮靜電場,麥克斯韋的四個方程通常耦合在一起,你求解不出所謂的庫倫定律的。所謂的靜電學和靜磁學只是麥克斯韋方程的特殊情況下的解耦,初級的教科書用大部分時間分開來教,讓人費解。

4樓:PCSK

其他答案已經講得很清楚。以我對物理學家的了解,我想背後還有乙個原因。物理學家(數學家也是)是一群最怕麻煩,最「懶」的人。

可以簡單就一定做到最簡單,可以不做而不影響結果的就一定不做。

點是最簡單的了,用點代替球計算庫侖定律,多簡潔,而只要選得對,點和球(質子,電子之類)等效,不影響結果,為什麼不。

5樓:hope

庫侖定律公式適用於點電荷,如果不是點電荷而電荷有分布的話,r怎麼算?(球體以中心算r是通過了積分演算法證明的)

所有的電荷相互作用。但為什麼只講點電荷,是因為沒學過積分。

不然兩個電荷均勻分布的燒餅之間的相互作用力豈是隨隨便便算出來的,你要切割成乙個乙個足夠小的體積,把他們當做乙個點,然後再積分。

舉個相似的例子,位移除以時間只能是平均速度,要得到瞬時速度必須是極短的時間內的很小位移除以極短的時間。這就是極限的概念。

6樓:自學生

庫侖定律我不懂,但是點的電荷可以認為是最小的容量立方球體和面(和重量球是一對),都是內外半徑方向的時間和生命,都是對半三方統一系統基準模型,都是一對的容量體和重量體的三方基準模型。都是人的看見和聽見的一對感覺基準模型。

7樓:阿傑舉高高

不是說庫倫定律非適用於點電荷,而是非點電荷的庫倫力計算,就是將兩個非點電荷等效於兩個點電荷,然後再套公式計算。而等效這個階段,是需要巨量的計算的(例如,乙個帶1C正電荷的鐵桌子,將它等效為乙個點電荷)

如果不等效也可以,就是將物體中每乙個電荷的基本單位標出位置,然後分別求庫倫力,最後計算合力。依然需要巨量的計算。

需要注意的是,非點電荷之間的庫倫力,還會導致它們電荷的重新分布(例如兩個帶正電的小球,在靠近時,它們的正電荷會受到庫倫力而向遠離對方的方向移動,最終導致庫倫力減小)

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