今天我们来聊聊电场强度,以下6个关于电场强度的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。
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电场强度是什么啊
电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。实验表明,在电场中某一点,试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向为电场方向,以前述比值为大小的矢量定义为该点的电场强度,常用E表示。按照定义,电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的电场方向来确定;电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。试探点电荷应该满足两个条件;(1)它的线度必须小到可以被看作点电荷,以便确定场中每点的性质;(2)它的电量要足够小,使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布或对有源电场的影响可忽略不计。电场强度的单位V/m伏特/米或N/C牛顿/库仑(这两个单位实际上相等)。常用的单位还有V/cm伏特/厘米。
什么是电场强度?
不同点: 一、定义不同 (1)电场强度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。 (2)位移矢量是在讨论静电场中存在电介质的情况下,电荷分布和电场强度的关系时引入的辅助矢量。即是一个用以描述电场的辅助物理量,用符号D表示。它的定义式为:D=ε0E+P 式中E是电场强度,P是极化强度,ε0是真空介电常数。D的单位是C/m²。对线性各向同性的电介质有D=εE,ε是电介质的绝对介电常数。电位移矢量又叫电感应强度矢量。 二、适用领域范围不同 电位移矢量只在电场中存在电介质的情况下存在,电场强度存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的。 三、方向不同 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。 电位移矢量D在电磁学中是以辅助场量的形式引入的,虽然我们可以由D与E之间的实验关系求出电场强度E,但是实际上D是无确切物理含义的,电位移矢量因此没有确切方向。 相同点:电场强度E和电位移矢量D都是矢量 场强是矢量,其方向为正的试验电荷受力的方向,其大小等于单位试验电荷所受的力。场强的单位是伏/米,1伏/米=1牛/库。场强的空间分布可以用电场线形象地图示。 电场强度遵从场强叠加原理,即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和,即场强叠加原理是实验规律,它表明各个电场都在独立地起作用,并不因存在其他电场而有所影响。 以上叙述既适用于静电场也适用于有旋电场或由两者构成的普遍电场。电场强度的叠加遵循矢量合成的平行四边形定则。 电场强度的大小,关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电材料中出现的电流密度、端钮上的电压,以及是否产生电晕、闪络现象等问题,是设计中需考虑的重要物理量之一。 电位移矢量是一个用以描述电场的辅助物理量,是矢量。因为物质有极化作用,是真空中的高斯定律修正。 位移电流是电位移矢量时间变化率的量,并对面积分。因为这个量同电流一样产生磁场,故称为位移电流,但本质并非电流,而是电场变化率。所以磁场的产生除了电荷运动外,还有电场的变化。 扩展资料: 各类场强公式 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) 参考资料:百度百科—电位移矢量 百度百科—电场强度
电场强度公式
1785年,法国物理学家库仑通过扭秤实验总结出了点电荷间相互作用的规律:真空中两个点电荷量分别为q1和q2的静止点电荷之间相互作用的静电力F的大小与q1和q2的乘积成正比,与它们之间距离r的平方成反比,静电力F的方向沿它们的连线方向,同种电荷相斥,异种电荷相吸。 这就是库仑定律。即 式中r是两点电荷间距离,r0是单位矢量,方向是由q1指向q2。 比例系数k的数值及单位取决于式中各量所采用的单位。在国际单位制(SI)中,k的量值为k=8.987551787 10^9N·m²·Cˉ² 9.0 10^9N·m²·Cˉ² 为了简化电磁学中的一些常用公式,通常将k写成k=1/4πε0,其中ε0=8.85 10ˉ¹²C²·Nˉ¹·mˉ²称为真空电容率或真空介电常量。F=kq1q2r0/r²严格成立于真空中,对于空气可近似地使用。 电场是存在于带电体周围空间的特殊物质。任何电荷都在它周围空间产生电场。电荷与电荷之间的相互作用正是通过电场来传递的。 电场对电荷的作用力称为电场力。库仑力即是电场力。建立电场的电荷称为场源电荷。与观察者相对静止的场源电荷所产生的电场称为静电场,它是不随时间而变化的稳定电场。 电场具有两个重要性质:一是力的性质,即放入电场的任何电荷都将受到电场力的作用;二是能的性质,即当电荷在电场中运动时,电场力对电荷要做功,表明电场具有能量。 为了对电场的性质进行描述,引入试探电荷的概念。所带电荷量足够少且引入后不会影响原来电场性质的点电荷称为试探电荷。 试探电荷q0在电场中某点所受的力F不仅与该点所在的位置有关,而且与q0的大小有关。比值F/q0则仅由电场在该点的客观性质决定,与试探电荷无关。于是定义这一比值为描述电场具有力的性质的物理量,成为电场强度,简称场强,用E表示,则E=F/q0 该式表明,电场中某点的场强矢量,其量值等于一个单位试探电荷在该点所受的力,其方向与正电荷在该点所受力的方向一致。
电场强度
电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。放入电场中某点的电荷所受静电力跟它的电荷量比值,叫做该点的电场强度。常用E表示。
实验表明,在电场中某一点,试探电荷(正电荷)在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量,该比值定义为该点的电场强度,试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向规定为电场方向。
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。地球表面附近的电场强度约为100V/m。
电场场强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。
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,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。
电场强度的计算公式是什么?
E=K*Q/R^2,k=9.0×10^9N.m^2/C^2。
电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电场力。试验电荷的电量、体积均应充分小,以便忽略它对电场分布的影响并精确描述各点的电场。
在匀强电场中:E=U/d;
若知道一电荷受力大小,电场强度可表示为:E=F/q;
点电荷形成的电场:E=kq/r^2,k为一常数,q为此电荷的电量,r为到此电荷的距离,可看出:随r的增大,点电荷形成的场强逐渐减小(点电荷形成的场强与r^2成反比) 。
扩展资料
电场强度遵从场强叠加原理:
即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和,即场强叠加原理是实验规律,它表明各个电场都在独立地起作用,并不因存在其他电场而有所影响。
电场强度的大小,关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电材料中出现的电流密度、端钮上的电压,以及是否产生电晕、闪络现象等问题,是设计中需考虑的重要物理量之一。
地球表面附近的电场强度约为100V/m。
参考资料来源:百度百科-电场强度
参考资料来源:百度百科-电场强度公式
什么是电场强度?
无限长均匀带电圆柱面的内部的电场强度为零,外部的电场强度强度计算如下图,可以取圆柱状的高斯面,只有侧面有电通量,代入高斯定律可得电场强度。 电场强度对任意封闭曲面的通量只取决于该封闭曲面内电荷的代数和,与曲面内电荷的分布情况无关,与封闭曲面外的电荷亦无关。 场强分布特点: 在任何电场中,每一点P的场强 都有一定的方向。据此,我们可以在电场中画出一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都和该点的场强方向一致,这些线称为电场线。在没有电荷的空间,电场线具有不相交、不中断的特点。
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