1-2 电场的基础知识

库仑定律
真空中两个静止点电荷间的静电力(库仑力),大小与两电荷电荷量q1​、q2​的乘积成正比,与它们间距r的平方成反比;方向沿两电荷连线,同种电荷相斥,异种电荷相吸,且满足牛顿第三定律(作用力与反作用力等大反向共线)
适用条件
真空环境:真空是理想条件,介质会削弱库仑力,需引入相对介电常数修正。
静止点电荷:点电荷是电荷的理想模型(带电体线度远小于间距);静止指场源电荷静止,受力电荷低速运动时近似成立,高速或双方都运动时需考虑相对论效应与磁场影响,库仑定律不再适用。
叠加原理:多个点电荷作用时,某电荷受力为各点电荷单独作用的库仑力矢量和,这是静电场计算的基础。

电场强度
电场强度(简称场强)是描述电场本身力的性质的核心物理量,是矢量,既反映电场中某点对电荷的作用力强弱,也表示电场的方向
多个点电荷在某点产生的合电场强度,等于每个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和
电场线
电场线是为了直观、形象地描述电场的强弱和方向而引入的假想曲线
电场线的绘制遵循 3 条核心规则,这是解读和绘制电场线的基础:
1. 方向规定:电场线上某点的切线方向,就是该点的电场强度方向(与正检验电荷在该点的受力方向一致);
2. 疏密规定:电场线的疏密程度表示电场强度的大小,线越密的地方场强越大,线越疏的地方场强越小;
3. 起止规定:电场线始于正电荷(或无穷远处),止于负电荷(或无穷远处),不会在无电荷的地方中断,也不会形成闭合曲线(静电场的重要特征,区别于磁场线)。
电场线不是电荷的运动轨迹:只有当电场线为直线、电荷初速度为 0 或初速度沿电场线方向,且忽略重力时,电荷的运动轨迹才与电场线重合,其余情况均不重合(如曲线电场线中,电荷会受向心力改变运动方向)

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匀强电场是电场强度的大小和方向在整个电场空间内处处相同的电场,是静电场中一种理想化的特殊电场
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电势能是带电体在电场中具有的由其位置决定的势能,属于势能(位能) 范畴,与重力势能类比理解最直观:重力势能是物体在重力场中因位置具有的能量,电势能则是电荷在电场中因位置具有的能量,二者均为系统共有的能量(电势能是电荷与电场组成的系统所共有,而非电荷单独拥
有),且都是相对量,需选取零势能点才能确定具体数值。
电荷在电场中某点的电势能,等于将电荷从该点移到零势能点的过程中,静电力所做的功(静电力是电场对电荷的作用力,对应重力场中的重力)。
电压即电势差

posted @ 2026-05-24 06:48  maxwell-note  阅读(4)  评论(0)    收藏  举报