第5章　真空中的静电场

电学是研究电磁现象及其基本规律的一门学科。在日常生活和工农业生产的电气化、自动化方面以及医疗、生物等各个领域中,电学规律得到了广泛的应用。电的广泛应用是和电所具有的各种特性分不开的。第一,电能较容易转变为机械能、光能、化学能等其他形式的能量,所以利用电作为能源最为简便;第二,大功率的电能便于远距离传输,而且能量的损耗较少;第三,电磁信号可借电磁波的形式在空中传播,能够在极短的时间内把信号传送到遥远的地方,因而便于远距离控制和自动控制,使工业自动化成为可能。电学对现代生产技术的发展起着十分重要的作用,也是人类深入研究物质结构、发展近代科学理论必不可少的基础理论之一。

本章作为电磁学部分的开端,将讲述静止电荷的相互作用规律。静止电荷是通过它的电场对其他电荷产生作用的,所以关于电场的概念及规律就具有基础性意义。本章将进一步深入学习描述静电场的两个基本物理量,即场强和电势,以及静电场的两个基本定律,即高斯定理与环路定理。在基本概念的引入、定律的描述、分析方法尤其是对称性分析方法的应用方面,本章在思想上、方法上,对整个电磁学部分都具有典型意义。