电场强度

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本节开始将学习场的感念——电场。


我们知道了电荷与电荷之间的作用力规律,那么电荷与电荷之间相互作用力是怎样产生的呢?伟大物理学家法拉第引入了电场的概念。

电场:电荷周围客观存在的特殊物质。

1、电场最明显的特征:对场中其他的电荷具有力的作用,这种力我们叫做电场力

2、电场是客观存在的。

3、电荷之间的相互作用就是通过电场产生的。

4、试探电荷(检验电荷:用来检验电场是否存在以及电场强弱分别情况的电荷。

5、源电荷(场电荷):产生电场的电荷。(电荷量足够小的点电荷)

电场强度

1、物理意义:反应了电场本身力的性质的物理量,用E表示。

2、电场强度的大小:某点处电场强度的大小为放在该点的电荷受到的电场力与该电荷的电荷量的比值,即

E=F/q(其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示试探电荷电荷量)

3、电场强度的方向:电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向相同。(跟负电荷在该点所受的电场力的方向相反)

+Q为源电荷,电场力方向和电场强度方向关系

4、电场强度的单位:N/C

注意:

(1)空间中某点的电场强度只与产生电场的源电荷有关,与检验电荷无关,不能说电场强度与F成正比,与q正反比关系。

(2)E=F/q是电场强度的定义式,适用于任何电场。

(3)电场强度是矢量,有大小有方向,合成遵循平行四边形定则。

真空中点电荷的电场强度

1、电场强度大小:

(1)、Q表示点电荷电荷量,r表示电场中某点到点电荷的距离,k为静电力常量。

(2)、公式只适用于点电荷产生的电场。

(3)、公式也可以计算均匀带电小球所产生的电场强度,r表示电场中某点到球心的距离。

2、方向:正点电荷:向外发散;负点电荷:向里收敛。

正点电荷电场强度方向

负点电荷电场强度方向

求电场强度的两个公式对比

电场线

英国物理学家法拉第为了形象的描述电场中各个点的电场强度大小和方向,在电场中画出的线叫做电场线。

电场线的几个特点:

1、电场线从正电荷出发,终止与负电荷。

2、电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密表示电场强度越大,反之越小。

3、某点电场强度的方向为电场线在该点的切线方向。

4、电场线在电场中不能相交。

5、电场线是人为描述电场的线,实际并不存在。

6、电场线不是电荷在电场中运动的轨迹

常见电场的电场线分布

1、正点电荷

2、负点电荷

3、等量异种点电荷

4、等量同种点电荷

匀强电场:电场强度大小、方向处处相等的电场。

电场线的特点:平行等距的同向直线。一般两平行板间的电场可以认为是匀强电场。如下

在匀强电场中,正电荷受到的电场力方向和电场线方向相同,负电荷受到的电场力方向和电场线方向相反。电场力大小F=Eq。


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