静电场知识点
高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。
(2) 点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。
2. 静电场(1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
(2) 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
3. 电荷守恒定律(1) 内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(2) 起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3) 带电实质:物体带电的实质是得失电子。
二、库仑定律1. 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比。
作用力的方向在它们的连线上。
2. 表达式:,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫静电力常量。
3. 适用条件:真空中的点电荷。
三、电场强度、点电荷的场强1. 定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。
2. 定义式:3. 点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:4. 方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
5. 电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,遵从平行四边形定则。
四、电场线1. 定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱。
2. 特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏.五、匀强电场电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线.六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。
高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场,它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。
2. 静电场的性质:静电场是保守场,即电荷在静电场中移动时,其电势能的变化量与路径无关,只与初末位置有关。
3. 静电场的强度:静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度,用符号E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量,它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。
2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量,它的单位是伏特(V)。
3. 电场强度与电势的关系:电场强度E等于电势V在空间中的梯度,即E=dV/dr。
三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律,它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。
2. 高斯定律的数学表达式:∮E·dA=Q/ε0,其中∮表示对闭合曲面进行积分,E是电场强度,dA是闭合曲面上的微小面积元,Q是闭合曲面内部的总电荷量,ε0是真空中的电常数。
四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量,它的单位是法拉(F)。
2. 电容器的储能公式:W=1/2CV^2,其中W是电容器储存的能量,C是电容,V是电容器两端的电压。
3. 电容器的串联和并联:电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容,串联时总电容减小,并联时总电容增大。
五、电场线与电势线1. 电场线:电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线,它的切线方向即为电场强度的方向。
2. 电势线:电势线是用来形象地表示电势分布的曲线,它的切线方向即为电势梯度的方向。
3. 电场线与电势线的关系:电场线总是从正电荷出发,指向负电荷,而电势线则从高电势区域指向低电势区域。
六、导体与绝缘体1. 导体:导体是电荷容易通过的物质,如金属、石墨等。
2. 绝缘体:绝缘体是电荷不容易通过的物质,如橡胶、玻璃等。
3. 静电平衡:当导体处于静电平衡状态时,导体内部的电场强度为零,导体表面上的电荷分布均匀。
静电场知识点归纳

静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1、电荷自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2、元电荷电荷量 e = 160×10⁻¹⁹ C 称为元电荷。
所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
3、电荷守恒定律电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
二、库仑定律1、内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、表达式\(F = k\frac{q₁q₂}{r²}\),其中\(k = 90×10⁹N·m²/C²\),称为静电力常量。
3、适用条件(1)真空中;(2)点电荷。
三、电场强度1、定义放入电场中某点的电荷所受的电场力\(F\)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,即\(E =\frac{F}{q}\)。
2、单位牛/库(N/C)3、方向规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
4、电场强度的叠加电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
四、电场线1、定义为了形象地描述电场而引入的假想的曲线。
2、特点(1)电场线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)电场线的疏密表示电场的强弱,电场线越密的地方电场强度越大。
3、常见的电场线分布(1)正点电荷的电场线呈发散状;(2)负点电荷的电场线呈聚拢状;(3)等量同种电荷的电场线分布;(4)等量异种电荷的电场线分布。
五、匀强电场1、定义电场强度的大小和方向处处相同的电场。
2、特点(1)电场线是间隔相等的平行直线;(2)场强处处相等。
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第一章静电场知识点概括一电场力的性质1. 库伦定律: (1)公式:(2)适用条件:真空中的电荷2. 电场强度用比值定义法定义电场强度E,与试探电荷无关;适用于一切电场适用于点电荷适用于匀强电场3. 电场线(1)意义:形象直观地描述电场的一种工具(2)定义:如果在电场中画出一些直线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向致,这样的曲线叫做电场线。
注意!1)电场线不是真实存在的曲线2)静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷。
(或从正电荷出发终止于无穷远,或者来自无穷远终止于负电荷)3)电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。
4)电场线的疏密程度表示场强的大小,场强为零的区域,不存在电场线5)任何两条电场线都不会相交6)任何一条电场线都不会闭合7)沿着电场线的方向电势是降低的典例 1 如图,N和P 是以M,N为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠ MOD=6°0 ,电荷量相等但符号相反的两个点电荷分别置于M,N 两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P 点,则O点的场强大小变为E2;E1 与E2之比为()A . 1:2 B. 2:1 C.2: 3 D.4: 3方法总结:求该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大小和方向,再依据平行四边形定则进行合成。
答案: B 二 电场的能的性质1. 电势能 E P 电势Φ 电势差 U电场力做功与路径无关,故引入电势能, W AB =E PA - E PB2) 电场力做功和电势差的关系: 沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快的方向就是电场强度的方向2. 电场力做功定 义 : 电荷 q 在电场中由一点 A 移动到另一点 B 时,电场力 所 做 的 功W AB 简称电功。
公式: 注意!1) 电场力做功与路径无关,由 q,U AB 决定。
2) 电功是标量,电场力可是做正功,可做负功,两点间的电势差也可正可负。
静电场知识点

静电场知识点一、静电的形成静电是指物体表面带有正、负电荷,通过电荷的相互作用产生的现象。
静电的形成主要有以下几个方面的原因。
1. 摩擦电荷:当两种不同材料相互摩擦时,由于电子在不同材料中的转移,会导致物体带电。
例如,我们在穿着塑料鞋时走在地毯上,会感到身体发出静电。
2. 接触电荷:当带电物体与不带电物体接触时,电荷会从带电物体转移到不带电物体上,使得两者都带电。
这也是我们经常使用的静电复印、喷墨打印机等原理。
3. 电离电荷:有些物质在受到外界引力或摩擦力的作用下会发生分解,释放出带电粒子,使周围的空气中形成电场。
例如,雷电就是因为大气中的水分经过快速蒸发产生静电。
二、电场的特性电场是描述电荷相互作用的物理量,具有以下几个特性。
1. 电场线:电场线是用来表示电场强度和方向的一种图示方法。
电场线从正电荷向负电荷方向延伸,且始终垂直于导体表面。
密集的电场线表示电场强度大,稀疏的电场线表示电场强度小。
2. 电场强度:电场强度是指单位正电荷在电场中受到的力的大小,可以用矢量表示。
单位为牛顿/库仑。
电场强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
3. 均匀电场:如果电场中各点的电场强度大小和方向都相同,则称该电场为均匀电场。
均匀电场中的电场线是平行的,并且密度均匀。
三、电荷的分布与电场电荷的分布对电场的形态产生重要影响,以下是一些常见的电荷分布形式。
1. 点电荷:电荷在空间中的分布很集中,可以看作是集中在一个点上。
点电荷产生的电场线以电荷为中心,呈放射状。
2. 线电荷:电荷在空间中分布成一维线状,如细线、导线等。
线电荷所产生的电场强度与距离成反比,电场线呈径向分布。
3. 面电荷:电荷在空间中分布成二维平面,如金属板、导体平面等。
面电荷所产生的电场线是平行等间距的,且与面电荷垂直。
四、静电场的应用静电场在日常生活和工业领域有着广泛的应用。
1. 静电除尘:利用静电原理可以去除空气中的尘埃和污染物质,常用于粉尘处理和空气净化工程。
静电场知识点小结

静电场知识点小结一、关键信息1、静电场的基本概念电场强度:____________________________电势:____________________________电势能:____________________________2、库仑定律表达式:____________________________适用条件:____________________________3、电场线特点:____________________________与电场强度的关系:____________________________ 4、静电场中的导体静电平衡:____________________________静电屏蔽:____________________________5、电容器电容的定义:____________________________平行板电容器的电容公式:____________________________电容器的充电和放电:____________________________二、静电场的基本概念11 电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 与电荷量 q 的比值,即 E = F / q 。
电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
111 电场强度的叠加如果空间存在多个电荷产生的电场,某点的电场强度等于各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
112 匀强电场电场强度大小和方向都相同的电场称为匀强电场。
12 电势电势是描述电场能的性质的物理量。
选取电场中某一点为零电势点,电场中某点的电势等于该点与零电势点之间的电势差。
电势是标量,但有正负之分。
121 电势差电场中两点间的电势之差称为电势差,也叫电压。
U AB =φ A φB 。
122 等势面电场中电势相等的点构成的面称为等势面。
等势面与电场线垂直,且等势面密集的地方电场强度较大。
第一章静电场知识点归纳

《静电场》知识点归纳考点1.电荷、电荷守恒定律1. 元电荷:电荷量e=1.60×10-19C 的电荷,叫元电荷。
说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。
2. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。
考点2.库仑定律 1. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 2. 适用条件:真空中的点电荷。
3. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。
考点3.电场强度 1.电场(1)定义:存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。
⑵ 单位:N/C 或V/m 。
⑶ 电场强度的三种表达方式的比较 定义式决定式关系式表达式 q F E /=2/r kQ E =d U E /=适用范围 任何电场真空中的点电荷匀强电场说明E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关 Q :场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离 U:电场中两点的电势差d :两点沿电场线方向的距离⑷方向:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
考点4.电场线、匀强电场1. 电场线:曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。
2. 电场线的特点⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。
⑵ 始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷,静电场的电场线是不闭合曲线。
⑶ 任意两条电场线不相交。
⑷ 电场线的疏密表示电场的强弱,某点的切线方向表示该点的场强方向,它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
静电场知识点

静电场知识点静电场是物理学中的一个重要概念,它描述了在静止物体上引起的电荷相互作用的现象。
这一概念在日常生活和科学研究中都有广泛的应用。
本文将介绍一些关于静电场的基本知识点。
一、静电荷静电荷是指处于静止状态下的电荷。
根据电荷的性质,我们可以将静电荷分为正电荷和负电荷。
正电荷是指缺少电子的物体所带的电荷,而负电荷则是指过量电子的物体所带的电荷。
根据电荷之间的相互作用,静电荷可引起静电场的形成。
二、电场电场是指在空间中由电荷产生的力的作用所产生的效果区域。
静电场是由静止电荷引起的电场。
根据库仑定律,电场的强度与电荷之间的距离成反比,与电荷的大小成正比。
在静电场中,除了电场强度之外,还有电势和电势能等相关概念。
三、电场强度电场强度描述了单位正电荷所受到的电场力的大小和方向。
电场强度是一个矢量量,其大小为单位正电荷所受到的电场力的大小,方向则由正电荷所受到电场力的方向决定。
从数学上来描述,电场强度为单位正电荷所受到的力与该单位正电荷之间的比值。
四、电势电势是描述静电场中点电荷周围的电场能量的量度。
它是一个标量量,表示单位正电荷在该点电场中具有的电势能量大小。
电势可分为势能和电位两种形式。
势能指的是单位正电荷由无限远处移动到该点所需做的功,而电位则是单位正电荷在某一电场中的电势能。
五、高斯定律高斯定律是描述电场分布的一个重要定律。
它规定了通过任意封闭曲面的电场通量等于该封闭曲面内的电荷除以真空介质常数的比值。
这个定律在静电场中有广泛的应用,可以帮助我们理解电场分布的规律和计算电场强度。
六、静电屏蔽静电屏蔽是指通过将物体与大地接地,以实现减少或消除电场的操作。
静电屏蔽通常使用导体材料来吸引静电荷并将其引导到地,从而降低或抵消电场的影响。
静电屏蔽在电子设备制造、高压实验、防雷等领域中都有广泛的应用。
七、电容电容是指储存电荷的能力。
它是指物体上的电荷和其电势之间的关系,可以通过电容器来实现。
电容器由两个导体板和介质组成,当两个导体板之间施加电压时,会导致电荷的存储和释放。
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静电场第一讲 电场力的性质一、 电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷,一种是正电,即用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,毛皮带正电。
电荷间存在着相互作用的引力或斥力。
电荷在它的周围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电荷量,简称电量。
元电荷e=1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。
2、使物体带电叫做起电。
使物体带电的方法有三种:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。
3、电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。
这叫做电荷守恒定律。
二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多,带电体便可看作点电荷。
三、库仑定律1、内容:在真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、公式:221rQ Q k F =,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=9.0×109N ·m 2/C 23、适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。
四、电场强度1、电场:带电体周围存在的一种物质,由电荷激发产生,是电荷间相互作用的介质。
只要电荷存在,在其周围空间就存在电场。
电场具有力的性质和能的性质。
2、电场强度:(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。
它描述电场的力的性质。
(2)q F E =,取决于电场本身,与q、F无关,适用于一切电场;2rQ K E =,仅适用于点电荷在真空中形成的电场。
(3)方向:规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。
(4)多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。
这叫做电场的叠加原理。
在电场的某一区域里,如果各点的场强的大小和方向都相同,这个区域里的电场中匀强电场。
五、电场线1、概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫电场线。
它是人们研究电场的工具。
2、性质:(1)电场线起自正电荷(或来自无穷远),终止于电荷(或伸向无穷远);(2)电场线不相交;(3)电场线的疏密情况反映电场的强弱,电场线越密场强越强,匀强电场的电场线是距离相等的平行直线;(4)静电场中电场线不闭合(在变化的电磁场中可以闭合);(5)电场线是人为引进的,不是客观存在的;(6)电场线不是电荷运动的轨迹。
一、库仑定律的适用条件库仑定律的适用条件是真空中的点电荷。
点电荷是一理想化模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而使用库仑定律,另外,两个带电的导体球,当不考虑导体一的电荷由于相互作用而重新分布的影响时(即仍看成均匀带电球),可看作点电荷,电荷之间的距离就为两球心之间的距离。
当两较大的金属球距离较近时,由于异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥,使电荷的分布发生变化,电荷间的距离不再是两球心间的距离。
二、电场、电场强度及其理解只要有电荷存在,电荷周围就存在电场。
电场是电场力赖以存在的媒介,是客观存在的一种物质。
电场作为物质的最基本的性质表现在对放入其中的电荷有力的作用,描述这一属性的物理量就是电场强度。
电场强度的定义采用比值定义法:将带电量为q的点电荷放入电场中的某点,如果点电荷受到的力(电场力)为F,那么该点的电场强度为qF E =,电场强度的单位是N/C,规定其方向与正电荷在该点的受力方向一致。
因此,电场强度的意义是描述电场强弱和方向的物理量。
qF E =是电场强度的定义式。
电场中某点的电场强度是一个预先确定的量,人们为了知道、测量这个值,在此处放入一个检验电荷q,看它受到的电场力等于多少,由此可以得也这个值q F E =,因此q仅仅起到一个“测量工具”的作用,“测量工具”不能决定被测量值的大小。
电场中某点的电场强度E,只要电场本身不变,该点的电场强度E就是一个确定的值,与检验电荷q的大小,或放不放检验电荷q无关,决不能理解为“E与F成正比,而与q成反比”。
点电荷的电场:2r Q K E =就是点电荷Q在空间距Q为r处激发的电场强度。
方向:如果Q是正电荷,在Q与该点连线上,指向背离Q的方向;如果Q是负电荷,在Q与该点的连线上,指向Q的方向。
同时要注意以下几点:(1)在距Q为r处的各点(组成一个球面)电场强度的大小相等,但方向不同,即各点场强不同。
(2)2rQ KE =是点电荷激发的电场强度计算公式,是由qF E =推导出来的,q F E =是电场强度的定义,适用于一切电场,而2r Q K E =只适用于点电荷激发的电场。
匀强电场:在电场中,如果各点的电场强度的大小都相同,这样的电场电匀强电场,匀强电场中电场线是间距相等且互相平行的直线。
dU E =是场强与电势差的关系式,只适应于匀强电场。
三、电场线1、 电场线与运动轨迹电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场线上每点的切线方向沿该点场强的方向,也是正电荷在该点受力产生加速度的方向(负电荷受力方向相反)。
运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,每项迹上每点的切线方向淡粒子在该点的速度方向。
在力学的学习中我们就已经知道,物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事,不一定重合。
因此,电场线与运动轨迹不能混为一谈,不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹。
只有当电荷只受电场力,电场线是直线,且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上,运动轨迹才和电场线重合。
四、电场的叠加1、所谓电场的叠加就是场强的合成,遵守平行四边形定则,分析合场强时应注意画好电场强度的平行四边形图示。
在同一空间,如果有几个静止电荷同时在空间产生电场,如何求解空间某点的场强的大小呢?根据电场强度的定义式qF E =和力的独立作用原理,在空间某点,多个场源电荷在该点产生的场强,是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和,这就是电场的迭加原理。
2、等量异种、等量同种点电荷的连线和中垂线上场强的变化规律。
(1)等量异种点电荷的连线之间,中点场强最小;沿中垂线从中点到无限远处,电场强度逐渐减小; 等量同种点电荷的连线之间,中点场强最小,且一定等于零。
因无限远处场强为零,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,中间某位置必有最大值。
(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中眯对称处的场强相同;等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反。
五、静电感应1、静电感应:把金属导体放在外电场E中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向运动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应。
第二讲 电场能的性质一、电势、电势差1、电势差(1)电荷q在电场中由一点A移到另一点B时,电场力所做的功WAB 跟它的电荷量q的比值,叫做A、B两点间的电势差。
电场中A、B两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从A点移动到B点过程中电场力所做的功。
即:qW U AB AB =。
(2)电势差是标量,有正负,无方向。
A、B间电势差UAB =B A ϕϕ-;B、A间电势差UBA =A B ϕϕ-。
显然U AB =-UBA 。
电势差的值与零电势的选取无关。
在匀强电场中,U=Ed(U为电场中某两点间的电势差,d为这两点在场强方向上的距离)。
2、电势(1)如果在电场中选取一个参考点(零电势点),那么电场中某点跟参考点间的电势差,就叫做该点的电势。
电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时,电场力所做的功。
(2)电势是标量,有正负,无方向。
谈到电势时,就必须注明参考点(零势点)的选择。
参考点的位置可以任意选取,当电荷分布在有限区域时,常取无限远处为参考点,而在实际上,常取地球为标准。
一般来说,电势参考点变了,某点的电势数值也随之改变,因此电势具有相对性。
同时,电势是反映电场能的性质的物理量,跟电场强度(反映电场的力的性质)一样,是由电场本身决定的,对确定的电场中的某确定点,一旦参考点选定以后,该点的电势也就确定了。
(3)沿着电场线的方向电势越来越低,逆着电场线的方向,电势越来越高。
(4)电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。
(5)当存在几个“场源”时,某处合电场的电势等于各“场源”的电场在此处的电势的代数和。
二、电势能1、电荷在电场中具有的势能叫做电势能。
严格地讲,电势能属于电场和电荷组成的系统,习惯上称作电荷的电势能。
2、电势能是相对量,电势能的值与参考点的选取有关。
电势为零的点,电势能为零。
3、电势能是标量,有正负,无方向。
三、电场力做功与电荷电势能的变化电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷的电势能增加。
电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。
电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的,所以,电场力移动电荷所做的功,与移动的路径无关。
这与重力做功十分相似。
注意:不论是否有其它力做功,电场力做功总等于电势能的变化。
四、等势面电场中电势相等的面叫等势面。
它具有如下特点:(1)等势面一定跟电场线垂直;(2)电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面;(3)任意两等势面都不会相交;(4)电荷在同一待势面上移动,电场力做的功为零;(5)电场强度较大的地方,等差等势面较密;(6)等势面是人们虚拟出来形象描述电场的工具,不是客观存在的。
五、等势面与电场线的关系1、电场线总是与等势面垂直,且总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
2、若任意相邻等势面间电势差都相等,则等势面密处场强大,等势面疏处场强小。
3、沿等到势均力敌面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,电场力一定做功。
4、电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具。
5、在电场中任意两等势面永不相交。
六、电势与电场强度的关系1、电势反映电场能的特性,电场强度反映电场力的特性。
2、电势是标量,具有相对性,而电场强度是矢量,不具有相对性。
两者叠加时运算法则不同。
电势的正、负有大小的含义,而电场强度的正、负仅表示方向,并不表示大小。
3、电势与电场强度的大小没有必然的联系,某点的电势为零,电场强度可不为零,反之亦然。
4、同一试探电荷 在电场强度大处,受到的电场力大,但正电荷在电势高处,电势能才大,而负电荷在电势高处电势能反而小。
5、电势和电场强度都由电场本身的因素决定的,与试探电荷无关。