1、置于電場中某一點的試驗電荷所受到的靜電力與其電荷量的比值,稱為該點的電場強度。
2、電場強度是用來表示電場強度和方向的物理量。
3、縮寫為“場強”,是??描述電場對電荷施加力的基本性質的物理量。 它是一個向量。
象征
E(大寫)
單元
①N/C(牛/銀行)
含義:如果1C的電荷在電場中某一點所受到的靜電力為1N,則該點的電場強度為1N/C。
② V/m(伏特/米)等于N/C,即1V/m=1N/C。
1、適用于任意電場的定義公式:E=F/q
2、真空中點電荷場強的計算公式:E=KQ/r(k為靜電力常數k=9.0×10^9N.m^2/C^2)
3、均勻電場的場強公式:E=U/d(d為沿場強方向兩點之間的距離)
4、平行板電容器之間的場強:E=U/d=4πkQ/eS
5、介質中點電荷的場強:E=kQ/(r2)
6. 均勻帶電球殼的電場:內部E = 0,外部E = k×Q/r2
7、無限長直線的電場強度:E=2kρ/r(ρ為電荷的線密度,r為距直線的距離)
8、帶電半圓相對于圓心的電場強度:E=2kρ/R(ρ為電荷線密度,R為半圓半徑)
9、垂直于半徑為R的圓環平面并穿過該軸的中心軸上的場強:kQh/(h2+R2)3/2
10、任意帶電曲線的場強公式:E=∫kρ/r2ds...(r為距曲線的距離,坐標x和y的函數,ρ為電荷的線密度)
注:r2代表r的二次方
方向
1、通過測試該點的點電荷(正電荷)所施加的電場力的方向,可以確定電場中某一點的電場強度的方向;
2. 電場強度是一個矢量。 電場中某一點的電場強度方向與該點正電荷所施加的靜電力的方向相同,與該點負電荷所施加的靜電力的方向相反。
電場按電場強度分類
① 電場均勻
一對平行板電極之間的電場各點的電場強度相同。 該電場稱為均勻電場。
注:如果極板尺寸遠大于極板之間的距離高中物理電場,則無需考慮極板邊緣的不均勻電場。
② 電場不均勻
帶電球體周圍的電場在每個點上都有不同的強度。 該電場稱為非均勻電場。
電場強度疊加
遵循向量合成的平行四邊形規則。
電場強度與電場力的關系
電場強度的大小由測試電荷上的力與測試點處的電荷量的比率確定。 E=F/q,適用于所有電場; 式中,F為測試電荷上的電場力,q為測試電荷的電荷量。 電場強度的單位是N/C。 定量實驗證明,在電場的同一點上,電場力的大小與測試電荷的電荷量之比是恒定的,與測試電荷的電荷量無關。 它只與產生電場的電荷以及測試電荷在電場中的具體位置有關。 即比值反映了電場本身的特性(這里采用比值定義方法)。
電場強度與電位差的關系
在均勻電場中,電場強度與電勢差的關系為U=Ed; 其中d指沿電場線方向的有效距離。 如果d不沿著電場線方向高中物理電場,則需要進行投影操作。
電場強度與電場線的關系
電場線是用來描述電場分布的曲線(或直線)簇。 電場線越密??,電場強度E越大。
電場強度與電勢能的關系
電場強度與電勢能的大小無關。 不能認為某一點的電場強度大,則電勢能就一定大。 電場強度大只是意味著相同的電荷受到更大的力,與電勢能無關。 電勢能的大小主要取決于電勢的大小(相對于零勢能面)和電荷的大小。