電場(chǎng)強(qiáng)度單位_電勢(shì)能公式_電場(chǎng)強(qiáng)度公式
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電場(chǎng)強(qiáng)度公式 時(shí)間:2016-03-30 15:29:09 來(lái)源:隔壁老師
電場(chǎng)強(qiáng)度的公式為:e=1.60×10^-19C。電場(chǎng)強(qiáng)度是可以由庫(kù)侖定律得出來(lái)的,庫(kù)侖定律的公式為F=kQ1*Q2/r^2(在真空中)。下面,小編詳細(xì)為大家介紹了一下電場(chǎng)強(qiáng)度的相關(guān)知識(shí),希望大家可以掌握。
一、電場(chǎng)
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10^-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.{F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×10^9N·m^2/C^2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線(xiàn)上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式,場(chǎng)強(qiáng)是本身的性質(zhì)與電場(chǎng)力和電量無(wú)關(guān))
{E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r^2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=Uab/d {Uab:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
6.電場(chǎng)力:F=q*E {F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}
7.電勢(shì)與電勢(shì)差:Uab=φa-φb,Uab=Wab/q=-ΔEab/q
8.電場(chǎng)力做功:Wab=q*Uab=Eq*d
{Wab:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
9.電勢(shì)能: Ea=q*φa {Ea:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φa:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)}
10.電勢(shì)能的變化ΔEab=Eb-Ea {帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}
11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEab=-Wab=-q*Uab (電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd (S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ε:介電常數(shù))
常見(jiàn)電容器
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK 或 qU=mVt2/2, Vt=根號(hào)(2qU/m)
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類(lèi)平拋 垂直電場(chǎng)方向:勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
運(yùn)動(dòng) 平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
二、相關(guān)知識(shí)
1、單位
牛(頓)每庫(kù)(侖) 在國(guó)際單位制中,符號(hào)為N/C。如果1C的電荷在電場(chǎng)中的某點(diǎn)受到的靜電力是1N,這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就是1N/C。電場(chǎng)強(qiáng)度的另一單位是伏(特)每米,符號(hào)是V/m,它與牛每庫(kù)相等,即1V/m=1N/C。
2、定義
是放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值,定義式E=F/q ,適用于一切電場(chǎng);其中F為電場(chǎng)對(duì)試探電荷的作用力,q為試探電荷的電荷量。單位N/C。 定量的實(shí)驗(yàn)證明,在電場(chǎng)的同一點(diǎn),電場(chǎng)力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的,跟試探電荷的電荷量無(wú)關(guān)。它只與產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷及試探電荷在電場(chǎng)中的具體位置有關(guān),即比值反映電場(chǎng)自身的特性(此處用了比值定義法),因此我們用這一比值來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng),通常用E表示。
3、方向
電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向規(guī)定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。
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
靜電場(chǎng)或庫(kù)侖電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng),可以引入標(biāo)量電勢(shì)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=-▽?duì)忙?/span>
時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱(chēng)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)。[1]
4、均勻與非均勻
一對(duì)平行平板電極之間的電場(chǎng),各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度完全相同
平行平板電場(chǎng)
平行平板電場(chǎng)(2張)
,這種電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)(如果極板尺寸比極板間距離大得多,那么極板邊緣的電場(chǎng)不均勻部分,可不予以考慮)。一個(gè)帶電球體周?chē)碾妶?chǎng),各點(diǎn)的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度都不同,,這種電場(chǎng)叫做不均勻電場(chǎng)。
三、注意事項(xiàng)
(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場(chǎng)線(xiàn)從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線(xiàn)不相交,切線(xiàn)方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線(xiàn)密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直;
(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布要求熟記;
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線(xiàn)垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算:1F=10^6μF=10^12pF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10^-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽 / 示波管、示波器及其應(yīng)用 / 等勢(shì)面/尖端放電等。
(9)電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d=4πkQ/εS,并且做功W=U*q。
(10)電場(chǎng)力F=k*Qq/r^2;
(11)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵循矢量合成的平行四邊形定則。
(12)地球表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度約為100V/m。
以上就是小編為大家準(zhǔn)備的電場(chǎng)強(qiáng)度公式及其相關(guān)的知識(shí),包括電場(chǎng)以及一些注意事項(xiàng),電場(chǎng)強(qiáng)度屬于理學(xué)中的一個(gè)小難點(diǎn),大家要好好的學(xué)習(xí)才可以將這一部分完全的掌握,做題的時(shí)候也不要大意。
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