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電場強度

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電場強度的概念

電場強度是用來表示電場的強弱和方向的物理量。實驗表明,在電場中某一點,試探點電荷(正電荷)在該點所受電場力與其所帶電荷的比值是一個與試探點電荷無關的量。電場強度的定義:放入電場中某點的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值,其大小用E表示,顯然,E=F/q;

試探點電荷應該滿足兩個條件:

(1)它的線度必須小到可以被看作點電荷,以便確定場中每點的性質;

(2)它的電量要足夠小,使得由于它的置入不引起原有電場的重新分布或對有源電場的影響可忽略不計。

電場強度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫侖(這兩個單位實際上相等)。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。

勻強電場的電場強度

電場強度方向的規定

按照定義,電場中某一點的電場強度的方向可用試探正的點電荷,在某點所受電場力的方向規定為電場強度的方向。

電場強度公式及推導式

電場強度定義式E=F/q;

點電荷的電場強度E=kQ/R2;

勻強電場的電場強度與電壓的關系U=Ed;

 

電場強度

電場強度與電場力

電場強度的大小,由試探電荷所受的力與試探點電荷帶電量的比值確定。E=F/q,適用于一切電場;其中F為電場對試探電荷的作用力,q為試探電荷的電荷量。電場強度的單位N/C。

定量的實驗證明,在電場的同一點,電場力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的,跟試探電荷的電荷量無關。它只與產生電場的電荷及試探電荷在電場中的具體位置有關,即比值反映電場自身的特性(此處用了比值定義法)。

電場強度與電勢差的關系

勻強電場中,電場強度與電壓的關系U=Ed;其中d指的是沿著電場線方向的有效距離。如果d不是沿著電場線方向的,還需要進行投影運算。

電場強度與電場線關系

電場線是用來描述電場分布的一簇簇曲線(或直線),電場線越密集的地方,電場強度E越大。

電場強度與電勢能

電場強度與電勢能的大小沒有關系,不能認為某點的電場強度大,電勢能就一定大。電場強度大,只能說明同樣的電荷受到的力更大,與電勢能無關。

電勢能的大小主要取決于(相對零勢能面)電勢的大小,以及電荷的大小。

參考文獻

電場線http://www.n8178.com/zongjie/kaodian/437767.html

庫侖定律http://www.n8178.com/zongjie/kaodian/437673.html

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