基礎物理:電場與電場強度

時間:2024-07-13 02:20:25 閱讀:5

基本物理:電場與電場強度

電場是什么,為什么電荷在電場中會有盲目的活動呢?電場是人們看不見摸不著的一種特別的前言物質,說得普通一點,它就好比一一局部,人能推著東西向前活動,這分析人對物體即變現出了力的作用,同時也體現出了做功的后果。電荷在電場中,不必要施加外來的力,電荷就能在電場中活動,這分析白電場對電荷上心的作用和做功的后果,分析白電場跟人一樣是真實存在的。

依據庫倫定律可知,真空中的兩個點電荷A和B之間的作用力F=KQq/r2可知,點電荷A在真空中產生的電場對點電荷B的作用力輕重F=KQq/r2,相反點電荷B在真空中產生的電場對點電荷A的作用力也為F=KQq/r2,它們是一對作用力與反作用力的干系。那么,點電荷產生的電場作用力跟什么有關呢?

在進一步的研討中,人們引入了一個嘗試電荷,即在點電荷產生的電場力,用一個嘗試電荷去測試它在電場中的受力情況。要想一個電荷成為嘗試電荷,那么這個電荷就必需滿意體積充足小,所帶的電荷量也充足小等特性,以此來準確的研討電場的干系屬性。

在真空中有一個電荷量為+Q的點電荷,這時將一個+q的嘗試電荷從最遠處去漸漸的接近電荷Q,這時你會發覺電荷q所遭到的電場力會越來越大,這時,不改動q在電場中的地點,只改動q的電荷量,Q與q之間的電場力固然增大了,但是電場力與電荷量q的比值不隨電荷量的增大而產生厘革,這是為什么呢?

人們為了搞懂這個成績,于是引入了場強這個概率,將此征象舉行普通化。即放入電場中某點的電荷所遭到的電場力F與跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強,標記E,表達式E=F/q,單位牛/庫倫—N/C,國際單位中電場強度的單位是伏特/米,V/M(后方再講電場強度的單位為什么是伏特/米)。

但是,電場強度跟電荷量的輕重不關,它是電場中某點的場強,是電場的固有屬性,同時也跟電荷在電場中遭到的力不關。但是,依據電場強度的界說式F/q可知,力F是一個既有輕重又有朝向的矢量,而電荷量是一個標量,以是,一個矢量與一個標量的比值一定為過量,故而場強也是一個矢量(物理學中有很多如此相似的推導)。那么,在電場中場強的朝向怎樣呢?

由于場強相反是人們看不見摸不著的物質,故而人們劃定,電場中某點的場強朝向跟正電荷在該點所遭到的電場力的朝向相反,跟負電荷在該點所遭到的電場力的朝向相反。既然場強有朝向,既然它是矢量,那么它就一定滿意矢量三角形定則或矢量平行四邊形端正。

即在很多電荷的情況下,某點的電場強度就是這幾個電荷產生的場強的疊加矢量值,這個征象跟大局物體遭到的協力后果是一樣的,而電場強度體現出來的這個征象就叫做電場強度的疊加原理。

場強的矢量性

說了這么多,總之,場強越大的場合,分析該點遭到的電場作用越大,場強越小的場合,分析該點遭到電場的作用越小。如今本人依照電場的基本知識來提出一個假定,既然萬有引力也是兩個好不交往的物體之間的力,那么在空間中是不是存在著引力場呢?引力場的場強也對否即是該點在空間中遭到的萬有引力與該點的質量之比呢?假云云假定建立,那么引力場的場強朝向又該怎樣界說呢?

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