靜電場如果把靜電場的問題分為兩部分，那就是電場本身的問題、和對場中帶電體的研究，高考考綱比較注重第二部分中帶電粒子的運動問題，而奧賽考綱更注重第一部分和第二部分中的靜態問題。也就是說，奧賽關注的是電場中更本質的內容，關注的是縱向的深化和而非橫向的綜合。
一、電場強度
1、實驗定律
a、庫侖定律
內容；條件：⑴點電荷，⑵真空，⑶點電荷靜止或相對靜止。事實上，條件⑴和⑵均不能視為對庫侖定律的限制，因為疊加原理可以將點電荷之間的靜電力應用到一般帶電體，非真空介質可以通過介電常數將k進行修正（如果介質分布是均勻和「充分寬廣」的，一般認為k′= k /εr）。
只有條件⑶，它才是靜電學的基本前提和出發點（但這一點又是常常被忽視和被不恰當地「綜合應用」的）。
b、電荷守恆定律
c、疊加原理
2、電場強度
a、電場強度的定義
電場的概念；試探電荷（檢驗電荷）；定義意味著一種適用於任何電場的對電場的檢測手段；電場線是抽象而直觀地描述電場有效工具（電場線的基本屬性）。
b、不同電場中場強的計算
決定電場強弱的因素有兩個：場源（帶電量和帶電體的形狀）和空間位置。這可以從不同電場的場強決定式看出
⑴點電荷：e = k
結合點電荷的場強和疊加原理，我們可以求出任何電場的場強，如——
⑵均勻帶電環，垂直環麵軸線上的某點p：e =，其中r和r的意義見圖7-1。
⑶均勻帶電球殼
內部：e內 = 0
外部：e外 = k ，其中r指考察點到球心的距離
如果球殼是有厚度的的（內徑r1 、外徑r2），在殼體中（r1＜r＜r2）：
e = ，其中ρ為電荷體密度。這個式子的物理意義可以參照萬有引力定律當中（條件部分）的「剝皮法則」理解〔即為圖7-2中虛線以內部分的總電量…〕。
⑷無限長均勻帶電直線（電荷線密度為λ）：e =
⑸無限大均勻帶電平面（電荷面密度為σ）：e = 2πkσ
二、電勢
1、電勢：把一電荷從p點移到參考點p0時電場力所做的功w與該電荷電量q的比值，即
u =參考點即電勢為零的點，通常取無窮遠或大地為參考點。
和場強一樣，電勢是屬於場本身的物理量。w則為電荷的電勢能。
2、典型電場的電勢
a、點電荷
以無窮遠為參考點，u = k
b、均勻帶電球殼
以無窮遠為參考點，u外 = k ，u內 = k
3、電勢的疊加
由於電勢的是標量，所以電勢的疊加服從代數加法。很顯然，有了點電荷電勢的表示式和疊加原理，我們可以求出任何電場的電勢分布。
4、電場力對電荷做功
wab = q（ua － ub）= quab
三、靜電場中的導體
靜電感應→靜電平衡→靜電遮蔽
1、靜電平衡的特徵可以總結為以下三層含義——
a、導體內部的合場強為零；表面的合場強不為零且一般各處不等，表面的合場強方向總是垂直導體表面。
b、導體是等勢體，表面是等勢面。
c、導體內部沒有淨電荷；孤立導體的淨電荷在表面的分布情況取決於導體表面的曲率。
2、靜電遮蔽
導體殼（網罩）不接地時，可以實現外部對內部的遮蔽，但不能實現內部對外部的遮蔽；導體殼（網罩）接地後，既可實現外部對內部的遮蔽，也可實現內部對外部的遮蔽。
四、電容
1、電容器
孤立導體電容器→一般電容器
2、電容
a、定義式 c =
b、決定式。決定電容器電容的因素是：導體的形狀和位置關係、絕緣介質的種類，所以不同電容器有不同的電容
⑴平行板電容器 c = = ，其中ε為絕對介電常數（真空中ε0 = ，其它介質中ε=），εr則為相對介電常數，εr = 。
⑵柱形電容器：c =
⑶球形電容器：c =
3、電容器的連線
a、串聯= +++ … +
b、併聯 c = c1 + c2 + c3 + … + cn
4、電容器的能量
用圖7-3表徵電容器的充電過程，「搬運」電荷做功w就是圖中陰影的面積，這也就是電容器的儲能e ，所以
e = q0u0 = c =
電場的能量。電容器儲存的能量究竟是屬於電荷還是屬於電場？正確答案是後者，因此，我們可以將電容器的能量用場強e表示。
對平行板電容器 e總 = e2
認為電場能均勻分布在電場中，則單位體積的電場儲能 w = e2 。而且，這以結論適用於非勻強電場。
五、電介質的極化
1、電介質的極化
a、電介質分為兩類：無極分子和有極分子，前者是指在沒有外電場時每個分子的正、負電荷「重心」彼此重合（如氣態的h2 、o2 、n2和co2），後者則反之（如氣態的h2o 、so2和液態的水硝基笨）
b、電介質的極化：當介質中存在外電場時，無極分子會變為有極分子，有極分子會由原來的雜亂排列變成規則排列，如圖7-4所示。
2、束縛電荷、自由電荷、極化電荷與巨集觀過剩電荷
a、束縛電荷與自由電荷：在圖7-4中，電介質左右兩端分別顯現負電和正電，但這些電荷並不能自由移動，因此稱為束縛電荷，除了電介質，導體中的原子核和內層電子也是束縛電荷；反之，能夠自由移動的電荷稱為自由電荷。事實上，導體中存在束縛電荷與自由電荷，絕緣體中也存在束縛電荷和自由電荷，只是它們的比例差異較大而已。
b、極化電荷是更嚴格意義上的束縛電荷，就是指圖7-4中電介質兩端顯現的電荷。而巨集觀過剩電荷是相對極化電荷來說的，它是指可以自由移動的淨電荷。巨集觀過剩電荷與極化電荷的重要區別是：
前者能夠用來衝放電，也能用儀表測量，但後者卻不能。
一、場強和電場力
【物理情形1】試證明：均勻帶電球殼內部任意一點的場強均為零。
【模型變換】半徑為r的均勻帶電半球面，電荷的面密度為σ，試求球心處的電場強度。
【答案】e = kπσ ，方向垂直邊界線所在的平面。
〖思考〗如果這個半球面在yoz平面的兩邊均勻帶有異種電荷，面密度仍為σ，那麼，球心處的場強又是多少？
〖答案〗大小為kπσ，方向沿x軸方向（由帶正電的一方指向帶負電的一方）。
【物理情形2】有乙個均勻的帶電球體，球心在o點，半徑為r ，電荷體密度為ρ ，球體內有乙個球形空腔，空腔球心在o′點，半徑為r′，= a ，如圖7-7所示，試求空腔中各點的場強。
【答案】恒為kρπa ，方向均沿o → o′，空腔裡的電場是勻強電場。
〖思考〗如果在模型2中的oo′連線上o′一側距離o為b（b＞r）的地方放乙個電量為q的點電荷，它受到的電場力將為多大？
〖答〗πkρq〔〕。
二、電勢、電量與電場力的功
【物理情形1】如圖7-8所示，半徑為r的圓環均勻帶電，電荷線密度為λ，圓心在o點，過圓心跟環麵垂直的軸線上有p點， = r ，以無窮遠為參考點，試求p點的電勢up 。
【答案】up =
〖思考〗如果上題中知道的是環的總電量q ，則up的結論為多少？如果這個總電量的分布不是均勻的，結論會改變嗎？
〖答〗up = ；結論不會改變。
〖再思考〗將環換成半徑為r的薄球殼，總電量仍為q ，試問：（1）當電量均勻分布時，球心電勢為多少？球內（包括表面）各點電勢為多少？
（2）當電量不均勻分布時，球心電勢為多少？球內（包括表面）各點電勢為多少？
〖答〗（1）球心、球內任一點的電勢均為k ；（2）球心電勢仍為k ，但其它各點的電勢將隨電量的分布情況的不同而不同（內部不再是等勢體，球面不再是等勢面）。
【相關應用】如圖7-9所示，球形導體空腔內、外壁的半徑分別為r1和r2 ，帶有淨電量+q ，現在其內部距球心為r的地方放乙個電量為+q的點電荷，試求球心處的電勢。
【答案】uo = k － k + k 。
〖反饋練習〗如圖7-10所示，兩個極薄的同心導體球殼a和b，半徑分別為ra和rb ，現讓a殼接地，而在b殼的外部距球心d的地方放乙個電量為+q的點電荷。試求：（1）a球殼的感應電荷量；（2）外球殼的電勢。
〖答〗（1）qa = －q ；（2）ub = k (1－) 。
【物理情形2】圖7-11中，三根實線表示三根首尾相連的等長絕緣細棒，每根棒上的電荷分布情況與絕緣棒都換成導體棒時完全相同。點a是δabc的中心，點b則與a相對bc棒對稱，且已測得它們的電勢分別為ua和ub 。試問：
若將ab棒取走，a、b兩點的電勢將變為多少？
【答案】ua′= ua ；ub′= ua + ub 。
〖模型變換〗正四面體盒子由彼此絕緣的四塊導體板構成，各導體板帶電且電勢分別為u1 、u2 、u3和u4 ，則盒子中心點o的電勢u等於多少？
☆討論：剛才的這種解題思想是否適用於「物理情形2」？（答：不行，因為三角形各邊上電勢雖然相等，但中點的電勢和邊上的並不相等。）
〖反饋練習〗電荷q均勻分布在半球面acb上，球面半徑為r ，cd為通過半球頂點c和球心o的軸線，如圖7-12所示。p、q為cd軸線上相對o點對稱的兩點，已知p點的電勢為up ，試求q點的電勢uq 。
〖答〗uq = k － up 。
【物理情形3】如圖7-13所示，a、b兩點相距2l ，圓弧是以b為圓心、l為半徑的半圓。a處放有電量為q的電荷，b處放有電量為－q的點電荷。試問：
（1）將單位正電荷從o點沿移到d點，電場力對它做了多少功？（2）將單位負電荷從d點沿ab的延長線移到無窮遠處去，電場力對它做多少功？
【答案】（1）；（2）。
【相關應用】在不計重力空間，有a、b兩個帶電小球，電量分別為q1和q2 ，質量分別為m1和m2 ，被固定在相距l的兩點。試問：（1）若解除a球的固定，它能獲得的最大動能是多少？
（2）若同時解除兩球的固定，它們各自的獲得的最大動能是多少？（3）未解除固定時，這個系統的靜電勢能是多少？
【答】（1）k；（2）ek1 = k ，ek2 = k；（3）k 。
〖思考〗設三個點電荷的電量分別為q1 、q2和q3 ，兩兩相距為r12 、r23和r31 ，則這個點電荷系統的靜電勢能是多少？
〖答〗k（++）。
〖反饋應用〗如圖7-14所示，三個帶同種電荷的相同金屬小球，每個球的質量均為m 、電量均為q ，用長度為l的三根絕緣輕繩連線著，系統放在光滑、絕緣的水平面上。現將其中的一根繩子剪斷，三個球將開始運動起來，試求中間這個小球的最大速度。
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