电场强度和电势
电场强度与电势

电场强度与电势
电场强度(E)和电势(V)是描述电场特性的两个重要参数。
电场强度是指单位正电荷在某点所受到的力的大小。
它的方向与力的方向相同,单位是牛顿/库仑(N/C)。
电势是指单位正电荷从无穷远处移动到某点所需的功。
它的单位是伏特(V)。
电势是标量量,它描述了电荷在电场中的势能。
电场强度和电势之间存在以下关系:
1. 电场强度为负梯度电势:E = -∇V
这个公式表示电场强度是电势的负梯度,其中∇是梯度算子。
2. 电场强度和电势的关系:E = -dV/dr
这个公式表示电场强度是电势对位置的导数,其中dV/dr表示电势对位置的变化率。
3. 电场强度和电势的关系:V = -∫E·dl
这个公式表示电势是电场强度积分后的结果,其中∫E·dl表示电场强度沿路径l的线积分。
在一维情况下,电势和电场强度之间的关系可以通过上述公式进行计算。
在三维情况下,电势和电场强度之间的关系需要考虑电场的分布情况,并使用泊松方程或拉普拉斯方程进行计算。
总之,电场强度描述了电场中的力的大小和方向,而电势描述了电荷在电场中的势能。
电场强度和电势之间存在一定的关系,可以通过公式进行计算。
静电场的电势与电场强度分析

静电场的电势与电场强度分析在物理学中,静电场是指在电荷分布上保持不变的电场。
该电场具有两个重要的属性:电势和电场强度。
本文将深入探讨静电场的电势与电场强度之间的关系,并分析它们的特性和应用。
一、电势的定义和性质在静电场中,电荷所处的位置具有电势。
电势可以理解为电荷与电场之间的相互作用能量。
在数学上,电势可以用标量电势函数表示。
电势函数的取负梯度可以得到该点的电场强度。
那么,电势如何计算呢?电势的计算涉及到从无穷远处到某一点所需的功。
设想将一个单位正电荷从无穷远处移动到该点,所需的功就是该点的电势。
以直线路径为例,电势可以通过Coulomb定律计算得出。
如果路径是曲线的话,我们需要将路径分成微小的线段,再通过微分计算得到最终结果。
电势具有一些重要的性质。
首先,电势与路径无关。
这就意味着电量的电势只取决于电量的位置,而与路径的选择无关。
其次,电势为标量量值。
电势可以正负相间,正值表示正电荷所在位置的电势,而负值表示负电荷所在位置的电势。
二、电场强度的定义和性质电场强度是描述静电场中电力的一个物理量。
简单来说,电场强度指的是单位正电荷所受到的力。
电场强度的计算公式是通过电荷与电场之间的作用力来得出的。
电场强度与电势之间存在一个重要的关系,即梯度关系。
梯度关系可以表示为E = -∇V,其中E是电场强度,V是电势,∇是梯度运算符。
这个关系告诉我们,电场强度的方向是电势的降低方向。
也就是说,电势越低,电场强度越大。
电场强度也具有一些特性。
首先,电场强度是一个矢量量值。
它具有大小和方向。
其次,电场强度的方向是以正电荷为基准。
正电荷会受到指向负电荷的电场力,因此电场强度的方向指向负电荷。
三、电势与电场强度的应用电势和电场强度是研究静电场的重要工具。
它们的概念和计算方法可以应用于许多领域。
在电学中,电势和电场强度有助于我们理解电场的分布和性质。
通过计算电势和电场强度,我们可以确定电场中的电荷分布、电势差以及电势能。
学习电场中电势与电场强度的计算

学习电场中电势与电场强度的计算电场是物理学中的一个重要概念,它描述了电荷受到的力和电势的分布情况。
在学习电场的过程中,我们需要掌握电势和电场强度的计算方法。
一、电势的计算电势是描述电荷周围电场状态的物理量,它是用来衡量电荷所具有的能量。
在电场中,电势的计算可以通过以下公式进行:V = k * Q / r其中,V表示电势,k表示库仑常数,Q表示电荷大小,r表示距离。
通过这个公式,我们可以计算出电荷点周围的电势大小。
需要注意的是,电势是一个标量量,它没有方向性。
因此,我们可以简单地将电势看作是一个点的属性,而不需要考虑具体的方向。
二、电场强度的计算电场强度是描述电荷周围电场状态的物理量,它是用来衡量电荷对其他电荷施加的力的大小。
在电场中,电场强度的计算可以通过以下公式进行:E = k * Q / r^2其中,E表示电场强度,k表示库仑常数,Q表示电荷大小,r表示距离。
通过这个公式,我们可以计算出电荷点周围的电场强度大小。
需要注意的是,电场强度是一个矢量量,它具有方向性。
因此,在计算电场强度时,我们需要考虑具体的方向。
三、电势与电场强度的关系电势和电场强度之间存在着一定的关系。
根据电场的定义,电场强度是电势在空间上的梯度。
也就是说,电场强度的方向是电势下降最快的方向。
具体来说,电场强度的方向是从高电势指向低电势的。
这是因为电势表示了单位正电荷在电场中所具有的能量,而电场强度表示了单位正电荷所受到的力。
因此,电势越高,电场强度越大。
在计算电场强度时,我们可以利用电势的概念。
根据电场强度的定义,我们可以将电场强度表示为电势的负梯度。
也就是说,电场强度的大小可以通过电势的变化率来计算。
四、电势与电场强度的应用电势和电场强度的计算方法在物理学中有着广泛的应用。
它们可以用来描述电荷之间的相互作用,解释电场中的运动规律,以及计算电场中的能量分布等。
例如,在电场中,电荷受到的力可以通过电场强度进行计算。
根据库仑定律,电荷之间的力与电场强度成正比。
电场强度和电势的概念及其在物理中的应用

电场强度和电势的概念及其在物理中的应用电场是电荷空间中产生的物理现象,它可以被描述为电场强度和电势。
电场强度是指在给定点处,单位正电荷所受到的电力作用力。
电势是指在给定点处,单位正电荷所拥有的电势能量。
本文将深入探讨电场强度和电势的概念以及它们在物理中的应用。
一、电场强度电场强度是一个向量,它的大小是电场对物质的作用力,方向是正电荷所受到的方向。
例如,在距离一带电物体r的点处,电场强度可以由库仑定律给出:$E = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\cdot\frac{q}{r^2}$其中ε0是真空中的介电常数,q是电荷大小。
这个方程表明电场强度随着距离的平方减少。
因为电场强度是一个向量,它可以通过矢量和、散度和旋度来求得。
电场强度在电动势、电感和电容中都有着关键的作用。
例如,在电容器中,电场强度是由电荷分布在两个平行板之间的距离和电势差决定的。
二、电势电势是一个标量,它是在点周围的电场中给定点的能量。
电势直接关系到电极化现象,其中根据电荷分布的变化会导致电场强度的变化,从而导致电势发生变化。
电势的计算需要使用电势差的概念。
电势差是指从一点到另一点的电势差异。
电势差可以通过下列公式来计算:$\Delta V=\int_{\vec{a}}^{\vec{b}}\vec{E}\cdot d\vec{l}$其中,a和b是两点,E是电场强度。
电势差是电势和电势源的概念,在电源中,电势差来源于电化学反应。
电势在电容器、电池、电动势和静电场中都有着广泛的应用。
例如,在电池中,电势可以通过电化学反应得到,从而产生电动势。
在静电场中,电势可以用来计算能量。
三、电场强度和电势的应用电场强度和电势在物理中有着广泛的应用。
下面是一些例子:1. 静电场:在静电场中,电势可以用来计算能量。
在一个带电粒子移动的过程中,电势能的改变等于电势差与电荷大小的乘积。
在这个过程中,电力的大小等于电荷大小乘以电场强度。
2. 电荷分布:电场强度可以帮助我们计算电荷分布的强度和方向。
电场中的电场强度与电势

电场中的电场强度与电势在电学中,电场是指由电荷周围所产生的一个物理现象。
而电场强度与电势则是描述电场性质的两个重要概念。
本文将探讨电场中的电场强度与电势,并分析它们之间的关系。
一、电场强度的概念及计算方法电场强度是指单位正电荷所受到的力的大小,用E表示。
在电场中,如果一个电荷位于某点,那么它会受到周围电荷的力的作用,这个力与该点的电场强度有关。
电场强度的计算公式为:E =F / q其中,E表示电场强度,F表示所受力的大小,q表示电荷的大小。
二、电场强度的方向电场强度是一个矢量量,其大小和方向都有意义。
它的方向是指在该点的电场中正电荷所受到的力的方向,即正电荷在电场中受力的方向与电场强度的方向相同,而负电荷在电场中受力的方向与电场强度的方向相反。
三、电势的概念及计算方法电势是指单位正电荷在电场中的电势能,用V表示。
在电场中,一个电荷从A点移动到B点所做的功,即电势能的变化,可以表示为:ΔV = W / q其中,ΔV表示电势差,W表示做功的大小,q表示电荷的大小。
四、电势的性质1. 电势是一个标量量,它没有方向,只有大小。
2. 在电场中,电势随距离变化而变化,电势的变化可以用电势梯度来描述。
电势梯度的大小等于电场强度的大小。
3. 电势在电场中沿着等势面保持不变,等势面上的点具有相同的电势。
五、电场强度与电势的关系电场强度与电势具有一定的关系,可以通过以下公式来描述:E = -▽V其中,E表示电场强度,▽表示取梯度(即求导)运算,V表示电势。
根据以上公式可以看出,电场强度和电势之间是有负相关的关系。
当电势增加时,电场强度减小;当电势减小时,电场强度增加。
这是因为电场强度是电势的负梯度,电势的变化越大,电场强度的大小就越小,反之亦然。
六、应用举例1. 在电容器中,电势的变化可以通过电场强度来解释。
当两个电极之间有电势差时,就会形成电场,而电场的强度与电势差有关。
电场强度的大小决定了电容器中的电势分布情况。
静电场中的电势能和电场强度

静电场中的电势能和电场强度静电场是物理学中的一个重要概念,它描述了由带电粒子所产生的电场。
在静电场中,电荷分布不随时间变化,因此不会产生电流。
在这样的场景下,我们可以研究电势能和电场强度之间的关系。
一、电势能的概念和计算方法电势能是指电荷在电场中由于位置变化而具有的能量。
在静电场中,电势能的计算可以通过以下公式得到:电势能(U)= 电荷(q) * 电势(V)其中,电势是指单位正电荷所具有的电势能。
在静电场中,电势可以通过以下公式计算得到:电势(V)= 电场强度(E) * 位移(d)这里的电场强度是指单位正电荷所受到的力的大小。
位移则是指电荷在电场中的移动距离。
二、电势能和电场强度的关系电势能和电场强度之间存在着密切的关系。
首先,电场强度可以通过电势梯度来计算。
电势梯度是指单位电势变化所对应的电场强度的大小。
具体地说,电场强度的大小等于电势梯度的负值。
在静电场中,电势能的变化等于电荷在电场中移动的路径积分。
路径积分是指沿着电荷移动路径上的电场强度与位移的乘积。
因此,可以通过电势能的变化来计算电场强度。
三、电势能和电场强度的应用电势能和电场强度的概念和计算方法在科学和工程领域中有着广泛的应用。
例如,在电力工程中,我们可以利用电势能和电场强度的关系来计算电路中的电势差和电流。
此外,在静电学中,电势能和电场强度的概念也有着重要的应用。
例如,我们可以利用电势能和电场强度的关系来计算带电粒子之间的相互作用力。
这对于理解原子和分子之间的相互作用以及静电纺丝等现象有着重要意义。
四、电势能和电场强度的实验研究为了更好地理解电势能和电场强度之间的关系,科学家们进行了大量的实验研究。
其中,最著名的实验之一是库仑实验。
通过在实验室中放置带电粒子并测量其电势能和电场强度,科学家们验证了电势能和电场强度之间的关系。
此外,科学家们还利用电势计等仪器来测量电势能和电场强度。
通过这些实验手段,他们能够更加准确地研究电势能和电场强度的关系,并推导出更精确的公式和理论。
电场强度 电势能 电势对比

O
电势:等量正点电荷连线上中点 的电势 电势:等量正点电荷连线上中点O的电势 最低,在中垂线上该点的电势却最高, 最低,在中垂线上该点的电势却最高, 从中点沿中垂线向两侧,电势逐渐降低。 从中点沿中垂线向两侧,电势逐渐降低。 连线上或中垂线上关于O点对称的点等势 连线上或中垂线上关于 点对称的点等势 点场强为0, 点电势可正, (O点场强为 ,但O点电势可正,可负 点场强为 点电势可正 也可为零关键看零电势点的选取) 也可为零关键看零电势点的选取)
连线上每点场强的方向由该点指向O点 负电荷方向由O 连线上每点场强的方向由该点指向 点(负电荷方向由 指向该点),大小由O点的场强为零开始向两端逐渐变 ),大小由 指向该点),大小由 点的场强为零开始向两端逐渐变 左右关于O对称的点场强大小相等 对称的点场强大小相等, 大,左右关于 对称的点场强大小相等,方向相反
电场强度与电势的对比
物理量 意义 定义 电场强度( 电场强度(V/m N/C) 描述电场力的性质 E=F/q,数值上等于单位 , 正电荷所受的静电力 矢量 方向为正电荷在该 处受到的电场力的方向 电势(v 电势 1J/C) 描述电场能的性质
数值上等于单位正电荷
在该点具有的电势能 标量 但有正负 比较大小时 必须带上正负号
(2)电场线法: )电场线法: 顺着电场线的方向, 顺着电场线的方向,电势逐渐降低 正检验电荷电势能减少,负检验电荷 正检验电荷电势能减少, 电势能增加 逆着电场方向电势逐渐升高 逆着电场方向电势逐渐升高 正检验电荷电势能增加, 正检验电荷电势能增加,负检验电荷 电势能减少
(3)根据激发电场的源电荷判断 ) 正电荷+ 激发的电场 激发的电场, 越近, 正电荷+Q激发的电场,离+Q越近,电 越近 势越高。正检验电荷的电势能越大, 势越高。正检验电荷的电势能越大,负检验 电荷的电势能越小 负电荷- 激发的电场 激发的电场, 越近, 负电荷-Q激发的电场,离-Q越近,电 越近 势越低。正检验电荷的电势能越小, 势越低。正检验电荷的电势能越小,负检验 电荷的电势能越大
电场强度与电势关系

电场强度与电势关系嘿,朋友们!咱今天来聊聊电场强度和电势这俩玩意儿,这可真是电学里特别有意思的一对“好兄弟”呀!你说电场强度,那它就像是电场的“力气”大小。
想象一下,电场就好比是一片海洋,电场强度就是这海洋里波涛的汹涌程度。
有的地方波涛汹涌,那电场强度就大;有的地方风平浪静,那电场强度就小。
它能告诉我们电场在各个点上有多“厉害”。
那电势呢?这就好比是电场这片海洋里的“水位”高低。
高电势就像高处的水位,低电势就像低处的水位。
电荷在电场里移动,就像是小球在高低不同的水位之间滚动。
咱再打个比方,电场强度就像是道路的坡度,坡越陡,走起来越费劲,就相当于电场强度越大;而电势呢,就像是你站在不同高度的山坡上,位置高的电势就高呀。
那它们之间有啥关系呢?这可太重要啦!电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向。
这就好像水流总是往低处流一样自然。
如果电场强度是个指引方向的箭头,那电势就是它要努力奔向的目标。
比如说,在一个电场里,你能感觉到电场强度在推动着电荷往前走,而电荷会朝着电势降低的方向跑。
就好像有一股力量在拉着电荷,让它去寻找更低的电势。
而且呀,这两者结合起来能告诉我们好多事情呢!比如说,我们可以通过电场强度和电势的关系来计算电荷在电场里的能量变化。
这就像我们知道了道路的坡度和位置的高低,就能算出小球滚动时能量的变化一样。
你们说神奇不神奇?这电场强度和电势就像是一对默契十足的搭档,一个负责出力,一个负责指引方向,共同构成了电场这个奇妙的世界。
所以啊,可别小看了这电场强度和电势的关系,它们在电学里的作用可大着呢!它们能让我们更好地理解电的世界,让我们知道电荷是怎么运动的,能量是怎么变化的。
总之呢,电场强度和电势这俩家伙,真是电学里不可或缺的存在呀!它们让我们的电世界变得丰富多彩,充满了奥秘和惊喜!大家可得好好琢磨琢磨它们呀!。
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电场强度和电势编稿:董炳伦审稿:李井军责编:郭金娟目标认知学习目标1.理解静电场的存在,静电场的性质和研究静电场的方法。
2.理解场强的定义及它所描写的电场力的性质,并能结合电场线认识一些具体静电场的分布;能够熟练地运用电场强度计算电场力。
3.理解并能熟练地运用点电荷的场强和场强的叠加原理,弄清正、负两种电荷所产生电场的异同,以此为根据认识电荷系统激发的场。
4.类比重力场理解电场力的功、电势能的变化、电势能的确定方法、电势的定义以及电势差的意义;理解电势对静电场能的性质的描写和电势的叠加原理。
5.明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。
学习重点1.用场强和电势以及电场线和等势面描写认识静电场分布。
2.熟练地进行电场力、电场力功的计算。
3.学会认识静电场的描写静电场的方法、手段。
学习难点1.电势这一概念建立过程的逻辑关系以及正、负两种电荷所导致的具体问题复杂性。
2.用场强和电势以及它们的叠加原理认识电荷系统的静电场等。
知识要点梳理知识点一:电场强度和电场线要点诠释:1.静电场及其特点(1)电荷间的相互作用力是靠周围的电场产生的。
(2)电场是一种特殊物质,并非分子、原子组成,但客观存在。
(3)电场的基本性质是:对放入其中的电荷(不管是静止的还是运动的)有力的作用,电场具有能量。
2.静电场的性质(1)电场强度的物理意义是描述电场的力性质的物理量,数值上等于单位电荷量的电荷在电场中受到的电场力,单位是N / C。
(2)电场力的二个性质:①矢量性:场强是矢量,其大小按定义式计算即可,其方向规定为正电荷在该点的受力方向。
②唯一性:电场中某一点处的电场强度E的大小和方向是唯一的,其大小和方向取决于场源电荷及空间位置。
电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,虽然,但场强E绝不是试探电荷所受的电场力,也不是单位正试探电荷所受的电场力,因为电场强度不是电场力,电场中某点的电场强度,既与试探电荷的电荷量q 无关,也与试探电荷的有无无关。
因为即使无试探电荷存在,该点的电场强度依然是原有的值。
3.总电荷的电场强度大小:,Q为场源点电荷,r为考察点与场源电荷的距离。
方向:正点电荷的场中某点的场强方向是沿着场源电荷Q与该点连线背离场源电荷;负的场源电荷在某点产生的场强方向则是指向场源电荷。
4.场强叠加原理若在某一空间中有多个电荷,则空间中某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和。
说明:(1)点电荷的场强和场强的叠加原理是计算任何电荷系统产生场的理论基础,尽管对复杂的电荷系统计算是不易做到的。
(2)场强的叠加原理必须注意到它的矢量叠加的特点,必须用平行四边形法则计算。
5.关于电场线以及对它的理解(1)电场线的意义及规定电场线是形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场线上每点的场强方向沿该点的切线方向,也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向(负电荷受力方向相反)。
(2)电场线的疏密和场强的关系的常见情况按照电场线的画法的规定,场强大的地方电场线密,场强小的地方电场线疏。
在图中,E A>E B。
但若只给一条直电场线,如图所示,A、B两点的场强大小无法由疏密程度来确定,对此情况可有多种推理判断:①若是正点电荷电场中的一根电场线,则E A>E B。
②若是负点电荷电场中的一根电场线,则有E A<E B。
③若是匀强电场中的一根电场线,则有E A=E B。
(3)电场线与电荷在场中的运动轨迹不相同①运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向。
结合力学知识我们知道,物体的速度方向不一定与加速度的方向一致。
因此电场线不是粒子的运动轨迹。
②只有当电场线是直线,而带电粒子又只受电场力作用时运动轨迹才有可能与电场线重合。
6.两个关于场强公式的比较区别公式物理含义引入过程适用范围备注是电场强度大小的定义式由比值法引入,E与F、q无关,反映某点电场的性质适用于一切电场电场强度由场本身决定,与试探电荷无关,不能理解为E与F成正比,与q成反比是真空中点电荷场强的决定式由和库仑定律导出真空中的点电荷告诉人们场强大小的决定因素是Q和r,而则不能。
7.电场强度和电场力的比较(1)由电场强度的定义式,可导出电场力F=qE。
电场中某一点的电场强度的大小和方向都唯一地确定了。
若知道某点的电场强度的大小和方向,就可求出电荷在该点受的电场力的大小和方向。
(2)电场是由电荷和场强共同决定的,而场强是由电场本身决定的。
例如一个静电场中某一确定的点,场强E的大小和方向都是唯一确定的,但是放在该点的电荷受到的电场力的大小,随这个电荷的电量而变化,所受电场力的方向因这个电荷电性的相反而不同,必须引起注意!知识点二:电势与等势面要点诠释:1.电场力的功与电势能(1)静电场中的功能关系静电力对电荷做了功,电势能就发生变化,静电力对电荷做了多少功,就有多少电势能转化为其他形式的能,电荷克服静电力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电势能,也就是说,静电力做的功是电势能转化为其他形式的能的量度,静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E pA-E pB。
即静电力做正功,电荷电势能一定减少,静电力做负功,电荷电势能一定增加。
(2)电势能的特点和大小的确定①零势点及选取和计算重力势能一样,必须取参考点,也就是说,电势能的数值是相对于参考位置来说的。
所谓参考位置,就是电势能为零的位置,参考位置的选取是人为的,通常取无限远处或大地为参考点。
②电势能的计算设电荷的电场中某点A的电势能为EpA,移到参考点O电场力做功为W AO,即W AO=E pA-E pO,规定O为参考点时,就有W AO=E pA,也就是说电荷在电场中某点的电势能等于将这个电荷从电场中的该点移到0势点的过程电场力所做的功。
③电势能的特点相对性:电荷在电场中的电势能是相对于零电势能点而言,没有规定零势能点时,电荷在该点没有确定的值。
电势能高于零势能时为正值,低于零势能时为负值。
系统性:电势能是电荷和电场这一相互作用系统所共有,并非电荷所独有!状态量:只要电荷在电场中有一个位置,它就对应一个电势能。
电势能是标量:有正、负号没有方向。
④电势能与重力势能的类比2.电势与电势差(1)电势的意义及定义电势是表征电场中某点能的性质的物理量,仅与电场中某点性质有关,与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关,定义式,类似于场强定义式,也是比值定义式。
(2)电势的特性①电势的具体值只有在选定了零电势点后才能确定,故电势是相对的,电势零点的选取是任意的,但以方便为原则。
如果没有特别规定,一般选无穷远或大地的电势为零。
②电势是标量,只有大小,没有方向,在规定了零电势后,电场中各点的电势可以是正值,也可以是负值,正值表示该点电势比零电势点电势高,负值表示该点电势比零电势点电势低,所以,同一电场中,正电势一定高于负电势。
③若以无穷远处电势为零,则正点电荷周围各点电势为正,负点电荷周围各点电势为负,越靠近正电荷电势越高,越远离负电荷电势越高。
(3)电势差①电势差的定义:电场中确定的两点,电势是相对的,但电势差是绝对的,是描写场的性质的物理量。
②电势差的计算、用电势差表达电场力的功。
电势差和静电力做功密切相关,由公式看出,电势差在数值上等于移动单位正电荷时静电力所做的功。
由公式W AB=qU AB看出,知道了电场中两点的电势差,要以方便地计算静电力做的功。
在计算电场力的功时利用W AB=qU AB比W=F·d更具优越性,因为W AB=qU AB,既可以是匀强电场也可以是非匀强电场,只要知道A、B两点间的电势差就可以计算在A、B两点间移动电荷q所做的功。
3.等势面(1)等势面的画法和意义在电场中电势相等的点所构成的面叫等势面,随意找几个点,都能画出它们的等势面,这样的几个等势面不能完整地描述电场。
如果我们每隔相等的电势画等势画,也就是我们通常所说的等差等势面,就可以比较形象、完整地描述电场了。
(2)等势面的应用ⅰ.由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别。
ⅱ.由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况。
ⅲ.由等势面和电场线垂直,可知等势面的形状分布,可以绘制电场线,从而确定电场的大体分布。
知识点三:电场强度与电势的关系要点诠释:1.场强E与电势φ在数值上没有必然的联系(1)场强为零的地方电势不为零:如等量同种电荷的连续中点处E=0,≠0。
(2)电势为零处,场强不为零:如等量异种电荷的连线中点处=0,E≠0。
(3)场强增大电势可以降低:如沿着负的点电荷的电场线方向,场强增大而电势反而降低;沿着正点电荷的电场线方向,电势降低场强减小。
(4)场强是一个绝对量,电势是一个相对量。
2.场强E与电势差的关系(1)在匀强电场中 d是两等势面之间的距离,其单位是V / m。
若匀强电场中的两点间距为,连线电场线成角,则。
电势差U的大小与两点间距离成正比。
(2)在非匀强电场中,某点处的场强,其意义为:电场中某点的场强等于该点附近电势随距离变化率的最大值;场强的方向就是电势降低最快的方向。
3.电场线跟等势面的关系(1)等势面分布越密的地方,电场强度越大;越疏的地方,电场强度越小。
电势降低最快的方向就是电场强度的方向。
(2)等势面越密处电场线也越密。
(3)电场线总是垂直于等势面指向电势降低的方向。
规律方法指导1.认识问题或事物的科学方法(1)类比法:将库仑力与万有引力类比,将电场力的功及电势能与重力的功、重力势能相类比,等等。
(2)形象描写法:引入电场线和等势面直观地描写了电场的分布,对分析解决问题提供了很大方便。
(3)比值定义法:如,。
2.电场力功的计算方法(1)利用公式和W AB=qU AB时,各量的正、负号有两种处理办法:①带正、负号进行运算,根据计算结果的正负判断电势高低或功的正、负。
②只将绝对值代入公式运算,例如计算W AB,无论q、U AB正负,只将它们的绝对值代入公式。
若要知道WAB的正负,可根据静电力方向和位移方向的夹角判定。
(2)利用电势能的变化计算 W AB=E pA-E pB(3)在匀强电场中也可用计算3.电场中两点电势高低的比较(1)根据电场力做功判断①在两点间移动正电荷,如果电场力做正功,则电势是降低的,如果电场力做负功,则电势升高。
②在两点间移动负电荷,如果电场力做正功,则电势升高,如果电场力做负功,则电势降低。
(2)根据电场线确定电场线的方向就是电势降低最快的方向。
(3)根据电荷电势能的变化①如果在两点间移动正电荷时:电势能增加,则电势升高;电势能减少,则电势降低。
②如果在两点间移动负电荷时:电势能增加,则电势降低;电势能减少,则电势升高。
4.计算场强的三个公式(1)定义式N / C(适用任何电场)(2)决定式(适用于真空中点电荷)(3)关系式(通常用于匀强电场) V / m5.电势差的计算公式(1)(2)6.理清几个关系(1)电势能变化是通过电场力做功进行的,电势能变化由电场力做功唯一决定。