2017年高考物理電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度
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描述電場(chǎng)的基本物理量,是個(gè)矢量.簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng).電場(chǎng)的基本特征是能使其中的電荷受到作用力 ,
在電場(chǎng)中某觀察點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E,等于置于該點(diǎn)的靜止試驗(yàn)電荷q'所受的力F與電量q'的比.試驗(yàn)電荷q'的數(shù)值應(yīng)足夠小,不改變它所在處的電場(chǎng).這樣,電場(chǎng)強(qiáng)度就等于每單位正試驗(yàn)電荷所受的力.
電場(chǎng)強(qiáng)度的單位應(yīng)是牛(頓)每庫(kù)(倫)在國(guó)際單位制中,電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是伏(特)每米.
對(duì)于真空中靜止點(diǎn)電荷q所建立的電場(chǎng),可以由庫(kù)侖定律得出
式中r是電荷q 至觀察點(diǎn)(或q')的距離;r是由q 指向該觀察點(diǎn)的單位矢量,它標(biāo)明了E的方向;ε0是真空介電常數(shù).
靜電場(chǎng)或庫(kù)侖電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng),可以引入標(biāo)量電位φ,而電場(chǎng)強(qiáng)度矢量與電位標(biāo)量間的關(guān)系為負(fù)梯度關(guān)系
E=-εφ
時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為感應(yīng)電場(chǎng),是有旋場(chǎng).引入矢量磁位A并選擇適當(dāng)規(guī)范,可得電場(chǎng)強(qiáng)度與矢量磁位間的關(guān)系為時(shí)間變化率的負(fù)數(shù)關(guān)系,即
感應(yīng)電場(chǎng)與庫(kù)侖電場(chǎng)的合成電場(chǎng)是有源有旋場(chǎng)
電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,關(guān)系到電工設(shè)備中各處絕緣材料的承受能力、導(dǎo)電材料中出現(xiàn)的電流密度、端鈕上的電壓,以及是否產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)現(xiàn)象等問(wèn)題,是設(shè)計(jì)中需考慮的重要物理量之一.
電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在那一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力.試驗(yàn)電荷的電量、體積均應(yīng)充分小,以便忽略它對(duì)電場(chǎng)分布的影響并精確描述各點(diǎn)的電場(chǎng).場(chǎng)強(qiáng)是矢量,其方向?yàn)檎脑囼?yàn)電荷受力的方向,其大小等于單位試驗(yàn)電荷所受的力.場(chǎng)強(qiáng)的單位是伏/米,1伏/米=1牛/庫(kù).場(chǎng)強(qiáng)的空間分布可以用電力線形象地圖示.電場(chǎng)強(qiáng)度遵從場(chǎng)強(qiáng)疊加原理,即空間總的場(chǎng)強(qiáng)等于各電場(chǎng)單獨(dú)存在時(shí)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,即場(chǎng)強(qiáng)疊加原理是實(shí)驗(yàn)規(guī)律,它表明各個(gè)電場(chǎng)都在獨(dú)立地起作用,并不因存在其他電場(chǎng)而有所影響.以上敘述既適用于靜電場(chǎng)也適用于有旋電場(chǎng)或由兩者構(gòu)成的普遍電場(chǎng).
真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式:E=k*Q/r^2
勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式：E=U/d
任何電場(chǎng)中都適用的定義式：E=F/q
平行板電容器間的場(chǎng)強(qiáng)E=U/d=4πkQ/εS
介質(zhì)中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：E=kQ/(ε*r^2)
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(責(zé)任編輯：盧雁明)
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