Question

电场强度的知识点

Answer 1

　　电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。你知道多少电场强度的知识点。接下来我为你整理了电场强度的知识点，一起来看看吧。

　 　电场强度的相关知识

　　单位

　　牛(顿)每库(仑) 在国际单位制中，符号为N/C。如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一单位是伏(特)每米，符号是V/m，它与牛每库相等，即1V/m=1N/C。

　　定义

　　是放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，定义式E=F/q ，适用于一切电场;其中F为电场对试探电荷的作用力，q为试探电荷的电荷量。单位N/C。 定量的实验证明，在电场的同一点，电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的，跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关，即比值反映电场自身的特性(此处用了比值定义法)，因此我们用这一比值来表示电场强度，简称场强，通常用E表示。

　　方向

　　电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。

　　对于真空中静止点电荷q所建立的电场，可以由库仑定律得出。

　　式中r是电荷q至观察点(或q')的距离;r是由q指向该观察点的单位矢量，它标明了E的方向

　　静电场或库仑电场是无旋场，可以引入标量电势φ，而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系

　　E=-▽γφ

　　时变磁场产生的电场称为感应电场，是有旋场。引入矢量磁位A并选择适当规范，可得电场强度与矢量磁位间的关系为时间变化率的负数关系，即

　　感应电场与库仑电场的合成电场是有源有旋场。

　　均匀与非均匀

　　一对平行平板电极之间的电场，各点的电场强度完全相同，这种电场叫做匀强电场(如果极板尺寸比极板间距离大得多，那么极板边缘的电场不均匀部分，可不予以考虑)。一个带电球体周围的电场，各点的电场的电场强度都不同，这种电场叫做不均匀电场。

　　 电场强度概念

　　①定义：放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，叫做该点的电场强度。

　　②定义式：E=F/q ，F为电场对试探电荷的作用力，q为放入电场中某点的检验电荷(试探电荷)的电荷量。

　　③电场强度的方向：规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反。

　　④物理意义：描述电场强弱的物理量，描述电场的力的性质的物理量。电场强度的大小取决与电场本身，或者说取决于激发电场的电荷，与电场中的受力电荷无关。

　　⑤适用条件：适用于一切电场。

　　⑥电场强度是矢量。

　　⑦电场的决定式：E=kQ/r2(只适用于点电荷)。其中E是电场强度，k是静电力常量，Q是源电荷的电量，r是源电荷与试探电荷的距离。

　　⑧电场力：F=E×q

　 　电场强度的公式

　　真空中点电荷场强公式：E=KQ/r2 (k为静电力常量k=9.0×10^9N.m^2/C^2)

　　匀强电场场强公式：E=U/d(d为沿场强方向两点间距离)

　　任何电场中都适用的定义式：E=F/q

　　平行板电容器间的场强E=U/d=4πkQ/eS

　　介质中点电荷的场强：E=kQ/(r2)

　　均匀带电球壳的电场：E内=0，E外=k×Q/r2

　　无限长直线的电场强度：E=2kρ/r(ρ为电荷线密度，r为与直线距离)

　　带电半圆对圆心的电场强度：E=2kρ/R(ρ为电荷线密度，R为半圆半径)

　　与半径为R圆环所在的平面垂直，且通过轴心的中央轴线上的场强：kQh/(h2+R2)3/2

　　对任意带电曲线的场强公式：E=∫kρ/r2 ds....(r为距曲线距离，为坐标x，y的函数，ρ为电荷线密度)

　　同理，带电曲面为它的曲面积分。