電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)點(diǎn)

電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)點(diǎn)

　　電場(chǎng)強(qiáng)度是用來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。你知道多少電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)點(diǎn)。接下來(lái)學(xué)習(xí)啦小編為你整理了電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)點(diǎn)，一起來(lái)看看吧。

　　電場(chǎng)強(qiáng)度的相關(guān)知識(shí)

　　單位

　　牛(頓)每庫(kù)(侖) 在國(guó)際單位制中，符號(hào)為N/C。如果1C的電荷在電場(chǎng)中的某點(diǎn)受到的靜電力是1N，這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就是1N/C。電場(chǎng)強(qiáng)度的另一單位是伏(特)每米，符號(hào)是V/m，它與牛每庫(kù)相等，即1V/m=1N/C。

　　定義

　　是放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值，定義式E=F/q ，適用于一切電場(chǎng);其中F為電場(chǎng)對(duì)試探電荷的作用力，q為試探電荷的電荷量。單位N/C。 定量的實(shí)驗(yàn)證明，在電場(chǎng)的同一點(diǎn)，電場(chǎng)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(wú)關(guān)。它只與產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷及試探電荷在電場(chǎng)中的具體位置有關(guān)，即比值反映電場(chǎng)自身的特性(此處用了比值定義法)，因此我們用這一比值來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)，通常用E表示。

　　方向

　　電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向規(guī)定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。

　　對(duì)于真空中靜止點(diǎn)電荷q所建立的電場(chǎng)，可以由庫(kù)侖定律得出。

　　式中r是電荷q至觀(guān)察點(diǎn)(或q')的距離;r是由q指向該觀(guān)察點(diǎn)的單位矢量，它標(biāo)明了E的方向

　　靜電場(chǎng)或庫(kù)侖電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng)，可以引入標(biāo)量電勢(shì)φ，而電場(chǎng)強(qiáng)度矢量與電位標(biāo)量間的關(guān)系為負(fù)梯度關(guān)系

　　E=-▽γφ

　　時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱(chēng)為感應(yīng)電場(chǎng)，是有旋場(chǎng)。引入矢量磁位A并選擇適當(dāng)規(guī)范，可得電場(chǎng)強(qiáng)度與矢量磁位間的關(guān)系為時(shí)間變化率的負(fù)數(shù)關(guān)系，即

　　感應(yīng)電場(chǎng)與庫(kù)侖電場(chǎng)的合成電場(chǎng)是有源有旋場(chǎng)。

　　均勻與非均勻

　　一對(duì)平行平板電極之間的電場(chǎng)，各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度完全相同，這種電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)(如果極板尺寸比極板間距離大得多，那么極板邊緣的電場(chǎng)不均勻部分，可不予以考慮)。一個(gè)帶電球體周?chē)碾妶?chǎng)，各點(diǎn)的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度都不同，這種電場(chǎng)叫做不均勻電場(chǎng)。

　　電場(chǎng)強(qiáng)度概念

　?、俣x：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

　?、诙x式：E=F/q ，F(xiàn)為電場(chǎng)對(duì)試探電荷的作用力，q為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷(試探電荷)的電荷量。

　?、垭妶?chǎng)強(qiáng)度的方向：規(guī)定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。與正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷受力方向相反。

　?、芪锢硪饬x：描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小取決與電場(chǎng)本身，或者說(shuō)取決于激發(fā)電場(chǎng)的電荷，與電場(chǎng)中的受力電荷無(wú)關(guān)。

　　⑤適用條件：適用于一切電場(chǎng)。

　　⑥電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。

　?、唠妶?chǎng)的決定式：E=kQ/r2(只適用于點(diǎn)電荷)。其中E是電場(chǎng)強(qiáng)度，k是靜電力常量，Q是源電荷的電量，r是源電荷與試探電荷的距離。

　?、嚯妶?chǎng)力：F=E×q

　　電場(chǎng)強(qiáng)度的公式

　　真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：E=KQ/r2 (k為靜電力常量k=9.0×10^9N.m^2/C^2)

　　勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式：E=U/d(d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)間距離)

　　任何電場(chǎng)中都適用的定義式：E=F/q

　　平行板電容器間的場(chǎng)強(qiáng)E=U/d=4πkQ/eS

　　介質(zhì)中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：E=kQ/(r2)

　　均勻帶電球殼的電場(chǎng)：E內(nèi)=0，E外=k×Q/r2

　　無(wú)限長(zhǎng)直線(xiàn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=2kρ/r(ρ為電荷線(xiàn)密度，r為與直線(xiàn)距離)

　　帶電半圓對(duì)圓心的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=2kρ/R(ρ為電荷線(xiàn)密度，R為半圓半徑)

　　與半徑為R圓環(huán)所在的平面垂直，且通過(guò)軸心的中央軸線(xiàn)上的場(chǎng)強(qiáng)：kQh/(h2+R2)3/2

　　對(duì)任意帶電曲線(xiàn)的場(chǎng)強(qiáng)公式：E=∫kρ/r2 ds....(r為距曲線(xiàn)距離，為坐標(biāo)x，y的函數(shù)，ρ為電荷線(xiàn)密度)

　　同理，帶電曲面為它的曲面積分。