【原】电场强度

电场强度

一、电场

19世纪30年代，法拉第提出：在电荷的周围，存在一种由电荷产生的物质--电场。

1.电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

也就是说，某个地方有一个电荷，该电荷就会在它周围的空间产生一种叫做“电场”的物质，如果再有其他的电荷放进这个空间，这个叫做电场的物质就会对放入的电荷有力的作用。

2.电荷之间的相互作用原理

两个电荷之间的相互作用，其实是电荷产生电场，该电场对另一个电荷有力对作用。

提醒：①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用

       ②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象

      ③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量

二、电场强度

1.场源电荷和试探电荷

场源电荷：产生电场的电荷

试探电荷（检验电荷）：在实验中常用来检验某空间是否存在电场及其电场的强弱分布情况的电荷。

试探电荷（检验电荷）的条件：电荷量和带电体的体积非常小，乃至于引入试探电荷（检验电荷）后，试探电荷对所引入的空间的电场没有影响。

定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示

公式（大小）：E=F/q   （适用于所有电场）

单位：N/C   

方向：电场强度是矢量。

物理学中规定：

电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．

（负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反）

注意：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点试探电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关

三、点电荷的电场

如果真空中存在一个点电荷Q，该点电荷就会在它所在的空间产生电场。我们引入一个试探电荷q去研究该电场。

空间中到场源电荷Q的距离为r的位置，试探电荷q受到的电场力F由库仑定律得，代入电场强度的公式得

点电荷场强计算公式：

注意：电场是充满场源电荷周围的空间（四面八方都有的），如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点都有电场，电场强度大小都相等，方向不同。

如下图，正电荷和负电荷的电场强度示意图

   

和的区别：

	定义式，适用于一切电场	q是检验电荷，E与q无关。
	仅适用于点电荷的电场	Q是场源电荷，E与Q成正比，与r的平方成反比

四、电场强度的叠加

如果某个空间周围存在多个电荷，多个电荷产生的电场就会叠加。

电场强度的叠加：某点的场强为该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。

P点的电场强度E，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。

一个比较大的带电物体不能看做点电荷。

在计算它的电场时，可以把它分为若干小块，只要每个小块足够小，就可以把每小块所带的电荷看成点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。

五、电场线

1.我们用电场线来形象地描述电场：

在电场中画出的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。

2.电场线的特点：

（1）.电场线总是从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；

（2）.电场线在电场中不相交；

（3）.在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，可以用电场线的疏密程度来表示电场强度的相对大小。

思考：电场线是实际存在的吗？

不是，电场线是为了描述电场的方便而模拟出来的。

六、匀强电场

电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这种电场叫做匀强电场。

匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场

附：

1.常见的电场的电场线分布图（平面图）：

2.实验：模拟电场线、常见的电场的电场线分布（立体）

注意：电场充满场源电荷周围的空间。

练习：

1．下列说法中正确的是：[      ]

A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场

B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西

C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用

2．下列说法中正确的是：[    ]

A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关

C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向

D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的

3.下列关于电场线的几种说法中，正确的是(    )

A.沿电场线方向，场强必定越来越小

B.在复杂电场中的电场线是可能相交的

C.点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合

D.电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大

提示：看前面“常见电场的电场线分布图”就知道，负的点电荷产生的电场，沿电场线方向场强越大A错；电场线不能相交B错；电荷在电场中的运动轨迹跟电荷的初速度和受力方向有关，不一定跟电场线重合，C错；电场线越密集，电场强度越大，由F=qE得，同一检验电荷所受的电场力越大，D对。

4.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，

在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点电场强

度的大小，则(     )

A.a、b两点的场强的方向相同

B.电场线是直线，可知Ea=Eb

C.不知a、b附近的电场线分布，故Ea、Eb的大小不能确定

D.电场线从a指向b，所以Ea>Eb

参考答案：1.ABC　２.BC  3.D  4.AC  

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