場(chǎng)強(qiáng)的物理意義是什么
場(chǎng)強(qiáng)一般指電場(chǎng)強(qiáng)度，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。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的場(chǎng)強(qiáng)的物理意義簡(jiǎn)介，希望能幫到大家!
場(chǎng)強(qiáng)的物理意義
電場(chǎng)強(qiáng)度是用來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。實(shí)驗(yàn)表明，在電場(chǎng)中某一點(diǎn)，試探點(diǎn)電荷(正電荷)在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力與其所帶電荷的比值是一個(gè)與試探點(diǎn)電荷無關(guān)的量。于是以試探點(diǎn)電荷(正電荷)在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)殡妶?chǎng)方向，以前述比值為大小的矢量定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，常用E表示。按照定義，電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可用試探點(diǎn)電荷(正電荷)在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的電場(chǎng)方向來確定;電場(chǎng)強(qiáng)弱可由試探電荷所受的力與試探點(diǎn)電荷帶電量的比值確定。試探點(diǎn)電荷應(yīng)該滿足兩個(gè)條件;(1)它的線度必須小到可以被看作點(diǎn)電荷，以便確定場(chǎng)中每點(diǎn)的性質(zhì);(2)它的電量要足夠小，使得由于它的置入不引起原有電場(chǎng)的重新分布或?qū)τ性措妶?chǎng)的影響可忽略不計(jì)。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫侖(這兩個(gè)單位實(shí)際上相等)。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。
場(chǎng)強(qiáng)的定義
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表示電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，通常用E表示。
場(chǎng)強(qiáng)的方向
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)或庫侖電場(chǎng)是無旋場(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=-▽γφ
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)與庫侖電場(chǎng)的合成電場(chǎng)是有源有旋場(chǎng)。
場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算
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。場(chǎng)強(qiáng)的空間分布可以用電場(chǎng)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)。電場(chǎng)強(qiáng)度的.疊加遵循矢量合成的平行四邊形定則。
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)象等問題，是設(shè)計(jì)中需考慮的重要物理量之一。
地球表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度約為100V/m。
電場(chǎng)強(qiáng)度概念
�、俣x：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，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
�、诙x式：E=F/q ，F(xiàn)為電場(chǎng)對(duì)試探電荷的作用力，q為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷(試探電荷)的電荷量。
�、垭妶�(chǎng)強(qiáng)度的方向：規(guī)定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。與正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷受力方向相反。
④物理意義：描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小取決與電場(chǎng)本身，或者說取決于激發(fā)電場(chǎng)的電荷，與電場(chǎng)中的受力電荷無關(guān)。
�、葸m用條件：適用于一切電場(chǎng)。
⑥電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。
⑦電場(chǎng)的決定式：E=kQ/r2(只適用于點(diǎn)電荷)。其中E是電場(chǎng)強(qiáng)度，k是靜電力常量，Q是源電荷的電量，r是源電荷與試探電荷的距離。
�、嚯妶�(chǎng)力：F=E×q
各類場(chǎng)強(qiáng)公式
真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：E=KQ/r2 (k為靜電力常量k=9.0×10^9N.m^2/C^2)
勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式：E=U/d(d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)間距離)
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/eS
介質(zhì)中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：E=kQ/(r2)
均勻帶電球殼的電場(chǎng)：E內(nèi)=0，E外=k×Q/r2
無限長(zhǎng)直線的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=2kρ/r(ρ為電荷線密度，r為與直線距離)
帶電半圓對(duì)圓心的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=2kρ/R(ρ為電荷線密度，R為半圓半徑)
與半徑為R圓環(huán)所在的平面垂直，且通過軸心的中央軸線上的場(chǎng)強(qiáng)：kQh/(h2+R2)3/2
對(duì)任意帶電曲線的場(chǎng)強(qiáng)公式：E=∫kρ/r2 ds....(r為距曲線距離，為坐標(biāo)x，y的函數(shù)，ρ為電荷線密度)
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