06从力学走进电学（静电相关）.docx
物理另说06从力学，走进电学电学，好像是整个中学物理之中，相对力学比较独立的一个篇章。特殊是电流部分，它好像没有力学的受力分析，没有运动现象，好像就是只有看不见的电在那里。那么什么是电？它和力学真的就没有关系吗？大叔这里，从教科书以外的通俗角度，来讲一讲电。一切物理现象，都围围着一个恒（衡）字而来。作为“宇宙灵魂”（18世纪闻名德国哲学家谢林，曾称：“电，是宇宙的灵魂”）的电，也不例外。从“恒”字说起一一电学，也是自然之衡的体现。咱们常言说：“一山不能容二虎，除非一公和一母”，这，就是自然基本规律的本质体现。一一同性相斥，异性相吸，就是自然界求衡的根本趋势。库仑定律，就是这一性质的定量计算模型。电学的根本，就是求衡守恒和“一山不能容二虎，除非一公和一母”的本质倾向。从哲学角度讲，前者是目的，后者是手段。同性相斥，异性相吸，以及因此而产生什么电荷的迁移、电流之类等等，一切行为和手段，就是为了达到最终的“恒电现象，就象高处的水要往低处流一样，是由脱离平衡的种不稳定状态转向稳定状态的过程，只有最终正负相衡，才得以稳定。电荷的根本运动规律，就是为达到电荷的正负平衡，而表现出的同性相斥异性相吸趋势。而这个过程中，就是各种电现象。首先，来说说基本的静电现象和原理：一、什么是电荷。电荷，就是物质微粒（如原子）表现的电性正负不平衡状态。这种状态下，“有”就是“无”，“无”就是“有-一带正电荷，就是没有多余的负电荷；没有多余的正电荷，就是带有多余的负电荷。一切都是相对而生的。至于“什么都有”的阴阳正负平衡的物质微粒是不体现电荷的，那就是“什么都无，一一这一通绕口令，直绕得大叔嘴巴都抽筋了。中华传统哲学理论就认为：正负、或者阴阳的关系，是彼此间“此消彼长”的关系，少了一方，那么就必定体现出另外一方偏多的状态；多了一方，就意味着另一方的相对削减。正电荷的削减，就意味着负电荷的增加；带负电的电子向一个方向的运动，就等价于正电荷向相反方向的运动（虽说事实上并没有）。这就是相对性原理，它是自然哲学的基础，也体现着中华传统哲学中的阴阳辨证关系。所以，有的同学之所以不明白，为什么原本不带电的导体假如一端被感应带负电，而必定相对的一端就带正电的原理，就在于此。这边的负电荷都跑那边了，当然这边就正电荷更多了啊，所以就带正电了啊。学习和驾驭电荷的迁移规律，就尽量不要把它当作是实物的运动。举个例子，把分别为黑白两色且大小相等的钢珠和瓷珠倒在一个塑料盆里混合匀称，那么随意抓一把起来，都是黑白大致平衡的数量，这就是平衡状态；假如用一个大的磁铁在盆外吸，很明显，假如忽视摩擦阻尼，黑色的钢珠就会集中到磁铁那边，另外一侧剩下的，就必定是白色的陶瓷珠子。白色陶瓷珠子根本不用移动，它就能自然相对集中在某一侧。在这边顺手抓一把，大都是白色的。一一所以就是这个道理，导体在静电场中的电荷相对分布，也是一样的。负电荷向某一个方向的迁移，也就等价于正电荷朝相反方向的迁移。须要引起留意的是一一尽管可以这样想象，但是，请不要把电荷当作是带负电的电子或者是带正电的原子核或者其他什么微粒。其实电荷只是一种性质，它不是一种“物体”。电荷的“运动”，就是这种性质的迁移或者感应传递，并非肯定是详细的某带电微观粒子在力学运动。例如导体中的电流，其速度就等于光速，哪一个带电微粒（即使是电子）的直线运动速度能等于光速？一一现代高能探讨机构的大型加速器中，在毫无阻力的真空中用高能加速都办不到！更不要说是在密实的导体如金属中了。假如真要是微粒在导体中力学运动的话，那电流的速度就真是一只很可爱的小蜗牛啦。所谓电荷的迁移和运动，是带电这种性质的传递感应“接力”，而不肯定是某一个详细带电微粒的实际运动（当然，有的时候，也把带电微粒的力学运动，视为电荷运动或者是“电流”，但是这只是一种近似的模型）。说远一点，大家可以把电流类比理解为古代的烽火台的传递效果：古代战乱时期，一旦有外敌入侵，从边关到内地的几百个烽火台就会被快速点燃传递下去，所谓“狼烟四起”就是说的这个。其信息传递的速度，远远超过任何交通工具。往往千里之外的内地，只须要几特别钟，就能马上得到外敌入侵的信息。从而实行应对措施。一一这种传递，它并没有实质的信函和人员飞奔，可是它比任何实际的当时最快的“千里马”都快得多。一一同样的，电流，它也不是实质的带电微粒在沿着导体运动，也只是一种“性质”或“信息”的传递迁移而已。有同学会问，为什么电流的速度是光速？在中学阶段没有深化学习相对论的状况下，大叔尝试着这样说明：因为电流速度和光速一样，它们不是我们这个三维世界的“运动”方式，它的“运动”不能用我们这个三维世界的传统运动模式来理解，它和光速一样，体现了更深层次的自然基本规律。它的速度是一种更高维度的“存在”，而不是我们通常所说的“速度”。所以，电流、电磁波，它也不是什么我们通常所理解的“流淌”和“运动”，或许，说成是一种“存在”的“传递”或感应，更贴切一些。一一OK,闲谈不多说，简洁的这里就只是顺带一提。当然，为了简化言辞和省事，在许多地方，我们仍旧用''运动”来代表电荷的这种迁移。这是一种文字上的简化，并非电荷迁移的实质。在详细分析些问题的时候，就须要我们从实质动身，才更清晰。二、电荷的产生和相互作用规律。电，事实上是一一原来内部实现了正负平衡的物质微粒，在某种状况和影响下，失去or获得一些某种电荷，表现出“阴盛阳衰”或者“阳强阴弱”的短暂不平衡的特性（前者带负电，后者带正电），而不是详细的物体。一一这，在宏观上，就是物体的带电。理论上讲，任何物体，只要它是实际存在的物质，都可以带电。关于电荷的守恒定律，一个与外界没有电荷交换的系统，其电荷的代数和保持不变一一这是自然界根本定律之一，也反映着“恒”的基本定律。电荷的相互作用，本质上就是“同性相斥异性相吸”的表现。在这种作用下，体现出各种电现象。1、从微观到宏观的吸引与排斥：这是电的本质规律的干脆反映。同种电荷的带电体相互靠近，假如是非导体，如橡胶、玻璃棒等，就会因电荷无法在内部自由迁移，而把电荷间相互排斥的力，传递到宏观的橡胶和玻璃棒上来，形成宏观力的作用，我们就会视察到力的排斥作用；反过来，带异性电荷的带电体相互靠近，也会由于电荷不能在物体内自由迁移，而把吸引力传递到物体本身上，而形成宏观的吸引力。至于带电体对于轻小物体的吸引，则是由于轻小物体朝向带电体侧，感应生成了与带电体异性的电荷的缘由。我们在小学或者初中时候知道的静电现象,之所以都是非导体才能明显视察到力的效果,就是这个缘由。而对于导体来说，电荷在其中的迁移自由，所以同性电荷之间的排斥、异性电荷之间的吸引，在导体内部，就可以完成，因传递到物体而体现在宏观上的力学效果，就弱得多。2、感应与屏蔽感应现象，本质上是“同性相斥异性相吸”原理，带电体之所以能够吸引轻小物体，就是因为因感应而产生与带电体异性的电荷，相互吸引。感应生电，本质上，就是带电体的电性，吸引了旁边物体上的异性电荷，或排斥了旁边物体上的同性电荷而形成的。理论上，带电体靠近任何物体，都会有感应现象。程度不同而己。静电场中，导体的电荷两端极化分布，分布的目的，就是为了使内部的电场强度复原为O（即内部实际电场=外电场感生形成电场=0）。即“静电平衡:即回到未受电场影响的平衡状态。这也反映了一种求“恒”的规律。屏蔽的本质，也与静电的感应现象一样，由于“同性相斥异性相吸”原理生成的导体感应电荷电场，与外部电场之间的相互抵消取得静电平衡，导致内部不受外部电场的影响。静电平衡的导体，内部电场到处为0。整个导体是等势体，表面是等势面。空腔导体，在电场中静电平衡，则内部无电场，内部不受外部电场的影响，这也叫静电屏蔽。而当屏蔽导体罩接地的状况下，屏蔽导体罩被内部电场感生出的外部电荷，也将流向大地，成为既屏蔽外电场，又屏蔽内电场的屏蔽方法。3、孤立绝缘导体上电荷的分布任何带电的孤立导体，由于其自身内部电荷迁移的自由性，加之所带电为同种电荷，所以电荷在“同性相斥异性相吸”原理下，会分布于导体表面，不论导体的困难形态如何，均分布在外表面。关于带电导体的电荷分布问题，在中学阶段仅仅要求定性驾驭而已，它的定量分析，在高校专业物理中才会详细涉及，如高斯定理等。中学生现有的物理和数学学问，还不足以深入驾驭它。三、电荷的定向迁移电流，可以把它理解为电荷的定向迁移，这种定向，就是依据电势差而定，电荷总是向电势差落差更大的方向迁移，以达到更快速地削减自己的电势能，趋向于最终回复平衡不带电状态，这个过程，就是电流。电流的方向，就是从电势能落差最大的方向走，电流的速度，就是光速。带电粒子流，具有电流的性质（带电、流淌），能够模拟电流的特点，但是并非严格意义上的电流。首先，速度就达不到。电荷的迁移和带电粒子的运动在前面，我们已经知道电荷“运动”是怎么一回事了。现在来侃侃电荷的“运动”规律：导体中的电荷运动，是彼此相邻的粒子把带电这种性质进行瞬间传递的宏观过程。一个绝缘外界的独立导体，靠近一个带电体的时候，导体物质微粒的极性，会瞬间变更：电场力就象大风吹过小树林，全部小树的枝叶，都将顺着风向而指向远端，全部小树的根部，也就相对成了最靠近风向的部位了。这个时候，我们就会认为：这片小树林，靠近风向的一端，露出的都是树根，背离风向的一端，伸出的都是树叶。独立导体的电荷分布，就类似于此（当然，风只有排斥力，没有对树根的吸引力，这点与电荷状况不同）。靠近带电物的一侧，都体现出与带电物相互吸引的异性电荷，远离带电物的一侧，都体现出与带电物相互排斥的同性电荷。关于大地，通常，我们认为大地是零电，接地，就是接零。缘由在于一一地球基本可以视为一个独立的导体，不受外界影响，而内部全部带正电和带负电的物体，对于地球整体系统来说，都实现了动态的平衡（这就象在力学中我们通常以地球为相对静止参照一样），地球整体，带电就看为0。大地的电势为0。不论是低于0的负电荷，还是高于0的正电荷，都可以和大地建立电荷的移动关系，以实现电荷的平衡一一不带电。而大地对于电荷的接纳实力，可以认为是无限大。所以，一般而言（留意，是一般状况下），带电物体在接地后，就会不带电。A静电带电体的电荷迁移规律：1、同性相斥，异性相吸，接地为0一简洁的3句。2、自由电荷运动，实际从本质上可以以受到库仑力的状况分析来理解。以正电荷为例，遵循原则为：倾向于往电位落差更大的方向聚集或流淌。电荷在面对。电位的接地和异性电荷的时候，更倾向于异性电荷方向聚集或流淌。一一这样落差更大（如电场线也是这样：电场线指向电势降低最快的方向）。0电位的大地，对于任何电荷都有吸引力，但是均不如异性电荷的吸引实力强。如导体接近带电体的感生电荷，可以分为“主动感生部分”和“相对感生部分”，主动感生部分为受到带电体吸引而产生的异性电荷，倾向于聚集在靠近带电体一侧，不会因接地而消逝（异性电位差更大，电荷更倾向于受到异性的吸引，而不会流向中性。电势的大地）；相对感生部分，可以因接地而消逝大地电势为0,电荷在没有异性电荷的吸引下，可以因接地而消逝。我们一般所说的“大地为远端”的说法，是正确的，但是在对于大家的理解相识上，简洁与导体的实际形态等客观状况产生混淆。所以，大叔建议，干脆就用电荷的吸引排斥力原则和电势差这种最根本的原则，来推断接地时候电荷的具体迁移方式，以免迷惑和混淆。3、关于接地的问题。通常取离场源电荷无限远或者大地的电势能为0。地球是一个大导体，处于静电平衡状态的地球以及与它相连的导体是等势体.事实上常取地球和与地球相连的导体作为电势的参考位置，认为它们的电势为零.规定：无限远处的电势能为零。接地在静电中具有特殊的意义，往往认为，接地就是“电荷中和”，许多人就理解成“一切电荷消逝”，也对也不对。可以从电势的角度来理解接地，大地电势为0,所以一切电荷都有流向大地的趋势，可是电荷的流向，并不是肯定以大地为目标，而是以电势差最大为目标。在异性电荷的吸引与中性大地的吸引之间，异性电荷的吸引实力更强。弄明白这个本质道理，就不会在一些问题上感到迷惑不清：如下面的这个随处可见的、关于静电感应的典型问题。如图：接触在一起的对地绝缘导体AB,用带正电的带电体C靠近A端，则A端因感应而吸引2图1所示，不带电的枕形导体的a3两端各贴有一对金箔.当枕彩导体的漏靠近一带电导体曲C)A.闻金港张开，麻金箔闭合B.用手触摸枕形导体后，神金港仍张开，有金箔闭合C.用手触覆枕形导体后，将手和母移走，两对金箔均张开D.选项金中两对金港分别带异种电荷，选项由两对金箔帝同种电荷聚集大量负电荷，相对地，B端就聚集大量的正电荷。此时假如分开AB,拿开C,AB则就成了两个带异种电荷（A负B正）的带电导体。由于斥力，电荷重新在导体表面上分布。假如刚才没有分开AB,而是用手去触碰A或B的时候，正电荷就会接地而中和消逝，聚集在A端的负电荷，则不会，即运用手触及左端，都是一样。这之后，分开B,再拿开C,则B不带电，A带负电。比较规范的说明，是：“假如在导体AB上任一点接地，都与大地构成一个导体，大地成为远端.与B同号的电荷被排斥至远端，与B异号的电荷仍被吸引在近端以上，是静电感应关于“远端近端”的说法，可是这简洁使人与详细的形态相联想，其实不利于理解。有人会问，为什么另一种电荷没有被吸引入土，为什么接地点与位置无关。用“大地是远端”的说法，总会觉得不特别清晰其实质。用“大地是远端”的说法，在说明此类问题中，有着含混的可能。不如就用电荷的基本性质“同性相斥异性相吸二所以，假如把这个经典题目再改一下，在导体右侧再以一个异性带电体靠近的话，用手触摸导体后从中间分开导体，再移开带电体，那么两部分导体中仍旧是大致相等的异种电荷量，并不因为曾经接地而消逝。对于电荷来说任何异性电荷的吸引，都大于中性大地的吸引。再举一个例子，以说明接地不能等价于把电荷流向大地，一个带电导体，假如放入一个匀强电场中，再接地、断开，它是否还带电？答案是仍旧带电。接地，并没有变更其所带的电荷量，并没有使其电荷被大地中和,缘由就在于一一其所带电荷,被电场的正或负的极性所吸引，而不会与大地去中和。电荷的迁移方向，本质上还是同性相斥异性相吸的规律，当然，假如中间加上一个中性的O电势的大地，它在中间，对正或负电荷都有吸引实力，但是比不过异性电荷本身间的吸引更强。B用库仑定律解决带电体之间的关系问题：1、对于电量、距离或作用力发生变更的问题，用比例法比较便利.完全可以干脆口算心算。例如：真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（A、B均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F.用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C,则A、B球间的静电力应为多大?若再使A、B间距增大一倍，则它们的静电力又为多大？设A、B两球的电量分别为q、-q,相距r,那么F=kqqrr,是引力.用球C接触球A后，A、C带电均为q/2；再用球C与球B接触后，电荷又重新平均安排（C的q/2与B的.q抵消掉q/2后，剩余的-q/2,再次重新安排在B、C,各自-q4）,拿去C后：即A为q/2,B为-q4,距离增大一倍,则静电力的变更=k*（q2*q4）/（2r*2r）=F32为所求。2、静电力连接体的动力学关系：因库仑力而产生相互的连接体，同样也可以进行运动学分析，所不同的是，库仑力的施力方，往往要将其他的各个带电连接体都纳入计算之中，以避开遗漏。一一当然许多时候题为了简化分析，特地提出“不考虑彼此间静电作用”之类的说法，这个须要留意。如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C,放置在光滑绝缘的水平面上，A与B间和B与C间距离均为1.,A球带电量为QA=8q,B球带电量为QB=q,若在小球C上加以水平向右的恒力F,恰好使A、B、C三小球保持相对静止，求：(1)外力F的大小。(2)C球所带的电量QCc因为ABC三小球保持相对静止，故有相同的加速度，对它们整体探讨，由牛顿其次定律：F=3ma对A分析：C的电性应与A和B异性，有k*QA*QC/(41.1.)-k*QB*QA/(1.1.)=ma联立三式得：QC=16qF=72kq21.24、场强矢量的分解合成一一也就是电场的叠加。作为矢量，电场力和电场强度，不行避开地要涉及到彼此之间的合成与分解问题。这里就仅以电场强度来说明。电场场强是矢量，可以进行一切矢量计算。如合场强的叠加：E=E1+E2+,(矢量和)，空间同时存在多个电场时，合场强可用平行四边形定则计算。它的性质，与我们重力场中的g,有类比关系。假如场源是多个点电荷，电场中某点的电场强度，等于各个点电荷在这个点的电场强度的矢量和。关于有肯定体量(长宽高)的带电体对于某点的场强计算，在一般的中学范围内，不会特殊困难，而涉及到物理竞赛之类问题的话，就须要具备肯定的微积分初步学问。5、静电场与地球引力场之间的类比：在大叔楼里，时有看到有些同学在理解记忆这一章的内容的时候，把场强、电势能、电势这些概念，弄得脑袋里一片乱，当时，是背住了文字，可是很快就又不懂分不清晰了。这里的确概念多一点，但是也不是那么简洁混乱的，只要你找到理解这些概念的方法，根本就不用去背它们，它们就老醇厚实地在那里，等着你来用它们。一一这里介绍的方法，也特别简洁和基础，就是类比力学。只要你还剩下点力学基础，你就不怕分不清晰这些基本概念。带有电荷的微粒的受力，本质上就是“同性相斥异性相吸以求衡”这个自然界物质最根本的动力。体现在带电粒子上，就是它所受到的电场力。静电学可以说成是力学的一个分支，是的，静电学就是力学。类比关系的缘由，在于人类科学探讨方法的一样性，探讨力学的方法，当年被原封不动地搬过来探讨静电学，那还不就都就是力学那一套啊？一因此，科学家在通过试验数据探讨电学的时候，就干脆借助了力学的探讨方法，比如，发觉点电荷之间的静电力与距离平方成反比，与电荷量乘积成正比，于是就借用万有引力的公式模型F=GMmrr,命名了静电力的定义式F=Kqqrr,然后为这个定义式找到了常数K（与万有引力常数G不同）；既然最基础点都干脆套用了力学，那么其他的一些公式什么的，也大都类似进行了借用，从而形成了一整套静电力学的结构体系。一一可以这样说，凡是科学界在探讨一种新的物理关系的时候，都是用类似的做法，来建立关系模型的。包括现代各个自然学科，都沿用了此方法。所以，电场，有许多方面，与万有引力重力场，是完全可以类比分析和记忆的。要说区别，仅仅在于电有正负，作用有吸引有排斥，而力学却不是；另外，就是详细人类对电学和力学探讨应用的侧重点也略微有一点差别，例如电容，在力学中就难以找到对应的、用途广泛的东西来完备对应。但是,科学是对称的,作为有几乎同样性质的静电力场和重力场之间，在更多的方面，有着特别完备的对称性。如图：6、静电场与地球引力场之间的复合：复合场的问题，几乎是每一次高考综合大题必定涉及的，因为它考察面广，学问高度浓缩，所以对于出题人来说，这简直就是一个一本万利的s。办法。在我们学到静电场之后，这种综合就起先了。因此，我们在理解电场有关力与运动的关系的时候，完全可以对应着我们曾经学过的力学来进行分析。例如1.对于带电小球，匀强电场和重力场都起作用，因此，可以把两个场在理解上统一起来，不如把重力场叫做“匀强引力场”，呵呵。两者有什么区分吗？一一木有。从方法上来说，正因为有以上类比相像性，所以在实际考试中，往往把重力场和静电场复合在一起进行综合学问的考察。我们当然也就完全可以把两个不同种类的场进行'同类项”的糅合，例如，我们可以把电场力造成的加速度和重力加速度合并为一个合加速度，来解决各种复合场的运动学问题，而不是力归力、电归电的各自计算好了之后再来合成，从计算的困难和简洁上来看，前者也简洁的多，从方法上来说，宁可运用前者。当然在实际使用中须要留意的是两者具有的同时存在性，假如不同时存在，就得详细分析。（待续）四、关于电容：电容器是静电学和电流电路中都涉及到的重要元件。它具有特殊的性质，我们学到的，都只是浮在表面的文字公式的记忆，这里，则是尽量试图为大家说明清晰“为什么”，大叔的做法，都是从本质上动身，涉及到的物理规律，都须要明白其本质的缘由，以帮助大家在涉及到详细问题时，保持醒悟的头脑，不是盲目地去套公式和定理的文字。电容，就是两个彼此绝缘的导体，记得大叔小时侯刚刚接触到的时候，大叔也觉得这电容似乎没有什么用啊，又不导电什么的。一一其实，它的意义，就在于它不导电，但是能利用静电的吸引排斥根本规律，在限制线路中的电荷运动上，发挥特殊的作用。电容值，反映了某一对相互绝缘的导体，在肯定的电势差下，容纳电荷的实力。类比到重力场中：如图：相当于是一个很高的粗细上下一样的大型桶（化工厂常见的那种几十米高的巨型储罐），往里面不断装水，水面的高度就与所装的水的质量成正比，可是当水的高度超过肯定高度的时候，桶底就会被压强压垮（例如当年为了证明压强与深度成正比的闻名的“儿杯水压垮木桶”的试验）。当然，化工厂的油罐都比较厚实，其容量也就比较大而不会被压垮。那么这个单位高度落差所能容纳的水的质量，是由其结构特点（如油罐的横截面积）确定的，那么电容，也是这样，电容的结构特点，确定了其在单位电压下的最大电容值。而油罐的最大容量取决于其结构强度能装多高的液体；电容的最大容量，也对应取决于其结构耐击穿性（相当于强度）能承受多高的电压0-大叔，是这样理解电容的。电容，反映了它以肯定的电压差，把等量异性电荷相互相对分隔开、并聚集在一起的能力。对于一个定值电容器来说，它所带的电荷量，与其两端电压成正比，即C=QU,表示单位电压的时候能容纳的电荷量；缘由在于：两个相互绝缘的导体，其彼此的电压越大，那么能够使更多的异性电荷分别聚集在这两个导体上，每一个导体上都聚集着大量的同种电荷，而两个导体之间，又是异性电荷。所以，电容器的带电量，就取决于两个导体之间的电压，体现了分隔开来的异性电荷之间的吸引力，但是电容的每一端导体上，却是集中了大量的同种电荷，相互之间的排斥，与和对面异性之间相互的吸引，构成了一个平衡。假如电压低，与对面之间的吸引不够，就会因排斥而流失一部分电荷，也就是电容的放电;假如因为电压比较高,而电荷又相对不足，则电容就未平衡未充溢，在有条件的状况下（如接上电源，或者接上带电体），它就会从中获得须要的电量来补足到平衡。这就是电容器的最大容量。这是由电荷异性相吸的库仑力所确定的。电压越大，电场强度越高，库仑力越强，就越能在同一侧的导体上聚集更多的同种电荷。假如电压不够大，电荷与对面电荷之间的吸引库仑力就不够强，就会因彼此间的同种电荷斥力而削减聚集量，这就是电容的放电本质。当然，这是在电容两端的电压在保持不至于大到让彼此电荷干脆穿越空间和阻隔，运动到对面的状况下，否则就是“击穿”了。而电容C的值，它自身是一个与实际结构相关的量，它的结构，例如导体之间的介电能力、相互正对的面积、相互的距离等，确定了它在单位电压时候能够容纳的电荷量。如平行板电容，它的取值：C=S411kd为电容物质的相对真空的介电指数，如空气，真空的介电指数是1。电容两个公式之间的关系：1、电容值是每一个电容天生的、由自己材质结构确定的，所以C=S411kd这个公式，是电容器的确定式；2、电容值确定了电速的增减所对应的电荷量的增减。也就是C=QU°也就是Q与U成正比的特性，这是电容的关系式；3、一般在探讨电容的放电问题的时候，弄清三点：两极板是否与电源相连接？哪个极板接地否？C值通过什么途径变更？若电容器充电后脱离电源，则隐含“Q不变更”这个条件；若电容器始终接在电源上，则隐含“U不变更”（等于电源电动势）这个条件；若带正电极板接地，则该极板电势为零度，电场中任一点的电势均小于零且沿电场线方向渐渐降低；若带负电极板接地，则该极板电势为零，电场中任一点电势均大于零。五、带电粒子在电场中的运动一一用力学的方式来解决（一）通用的做法一一有电的力学带电粒子在电场中的运动问题，只不过是增加了电场力的力学问题。这种问题，基本上就是各类运动与电学学问的结合，看起来好像很困难，其实在思路上几乎没有什么难度，处理带电粒子在电场中运动的一般步骤：1、分析带电粒子的受力状况，尤其要留意是否应当考虑重力（重力相对电场力是否有可比性），电场力是否恒定（如电压的变更、平行板距离的变更）等。2、依据带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子的运动形式。3、确定解题途径是用动力学，或能量关系，或是两者结合。4、利用物理规律及其他途径（如几何关系）进一步找出各物理量间的关系，建立方程组。（二）擅长运用能量观点凡是涉及到整体状态变更时候，用能量的观点是最便捷的，只要不涉及到细微环节运动,往往用能量的方法,可以解决许多细微环节或过程繁杂的问题。基本思路其实就是能量守恒的观点：就一句话：某些能量的增加等于某些能量的削减。例如：如图，挡板P固定在足够高的水平桌面，质量分别mA和mB的物块AB,分别带有+QA和+QB的电荷量，两物块由弹性系数k的绝缘轻弹簧相连，一不行伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B相连，另一端连接一轻质小钩，整个装置处于场强E水平向右的匀强电场中，AB起先时静止，无摩擦损耗不考虑AB间库仑力，B不会遇到滑轮。1）在小钩上挂一贯质量M的物块C由静止释放，可使物块A恰好离开挡板P,求物块C下落的最大距离。2）若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时，B的速度？解：1）起先平衡时有：k×l=QB*E,得到×l=QB*Ek当A离开挡板时候kx2=QA*E,得x2=QA*Ek故C下落的最大距离是h=xl+×2=E（QA+QB）/k2）由能量守恒，C下落h,其重力势能削减量等于B的电势能增加量和弹簧弹性势能的增加两、系统的动能增加量之和当C的质量M时，Mgh=QB*E*h+ZE弹当C的质量为2M时，2Mgh=QB*E*h+E弹+（2M+mB）w/2解得V=根号(2MgE(QA+QB)/(k(2M+mB)假如能类比比照力学,此处一般和力学问题没有大的区分。加之教材和课堂均有大量的练习，着实缺乏簇新感，因此大叔在这里就不用什么篇幅了。还是举点簇新的例子，给大家熟识熟识点旁门左道的思路：D如图：求从电场外放射电子以如何的速度斜射入电场，可以垂直从电场中间穿过命中底部靶板的中心P?这个大家可以从思路上去想一想。一一其实最简化的方法，是逆向思索，它能从里面射出来，就肯定能以每一个时刻都对称的状态，从射出点回到动身点，这就是大叔之前在运动学中讲过的“倒过来思索”。详细怎么解答，就略了啊，这只是讲思路。(静电暂告段落，随后电流待续)
