电场强度
电场强度的几种计算方法
电场强度的几种求法一．公式法1．qF E =是电场强度的定义式：适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q 充当“测量工具”的作用。
2．2r k Q E =是真空中点电荷电场强度的决定式，E 由场源电荷Q 和某点到场源电荷的距离r 决定。
3．dU E =是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d 为两点间的距离在场强方向的投影。
二．对称叠加法当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和，其合成遵守矢量合成的平行四边形定则。
例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电。
例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，如图中a 点处的场强为零，求图中b 点处的场强多大例：一均匀带负电的半球壳，球心为O 点，AB 为其对称轴，平面L 垂直AB 把半球壳一分为二，L 与AB 相交于M 点，对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称。
已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，点电荷q 在距离其为r 处的电势为r qk =ϕ。
假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1，电势为1ϕ；右侧部分在M 点的电场强度为E 2，电势为2ϕ；整个半球壳在M 点的电场强度为E 3，在N 点的电场强度为E 4，下列说法中正确的是（ ）A ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＞E 2，1ϕ＞2ϕB ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＜E 2，1ϕ＜2ϕC ．只有左右两部分的表面积相等，才有E 1＞E 2，E 3=E 4D ．不论左右两部分的表面积是否相等，总有E 1＞E 2，E 3=E 4答案：D例：ab 是长为L 的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示．ab 上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E 1，在P2处的场强大小为E2。
电场强度计算方法
电场强度计算方法电场强度是描述电场空间分布情况的物理量。
在实际应用中，为了准确计算电场强度，我们需要利用电荷的数量和位置信息来进行计算。
本文将介绍几种常用的电场强度计算方法。
方法一：库仑定律库仑定律是计算电荷间电场强度的基本定律。
根据库仑定律，两个电荷之间的电场强度可以通过公式进行计算：E = k * (q / r²)其中，E表示电场强度，k是库仑常数，q是电荷大小，r是电荷间的距离。
这个公式适用于计算单个电荷的电场强度，也适用于计算多个电荷之间的电场强度。
对于多个电荷，可以将各个电荷的电场强度之和作为总的电场强度。
方法二：超级位置原理超级位置原理是一种便捷的计算电场强度的方法，尤其适用于球对称分布的电荷。
据此方法，我们可以假设所有电荷都位于空间中的一个点，然后计算距离该点一定距离的电场强度。
最后再根据实际电荷分布的情况进行修正。
这种方法可以减少计算的复杂度，提高计算效率。
方法三：高斯定律高斯定律是计算电场强度的另一种常用方法。
根据高斯定律，我们可以通过电场线穿过一个闭合曲面的总电通量来计算电场强度。
公式如下：Φ = E * S = Q / ε₀其中，Φ表示电通量，E表示电场强度，S表示闭合曲面的面积，Q 表示包围在闭合曲面内的总电荷量，ε₀表示真空介电常数。
通过求解这个方程，可以得到电场强度E。
方法四：数值模拟方法除了上述解析方法外，还可以使用数值模拟方法来计算电场强度。
数值模拟方法一般基于有限元或有限差分方法，通过将电场区域离散化为小网格，利用数值计算技术来求解电场强度。
数值模拟方法适用于复杂电场分布和形状的计算，可以在较大范围内获得精确的结果。
总结：电场强度的计算方法有库仑定律、超级位置原理、高斯定律和数值模拟方法等。
根据实际情况选择合适的方法进行计算，可以准确地描述电场强度的分布。
电场强度的计算对于电场分布的理解和电场效应的预测具有重要意义，在工程设计、科学研究和日常生活等领域都有广泛应用。
电场强度的几种计算方法
电场强度的几种求法一． 公式法1．qFE =是电场强度的定义式：适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q 充当“测量工具”的作用 2．2rk QE =是真空中点电荷电场强度的决定式，E 由场源电荷Q 和某点到场源电荷的距离r 决定。
3．dUE =是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d 为两点间的距离在场强方向的投影。
二．对称叠加法当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和，其合成遵守矢量合成的平行四边形定则。
例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电。
例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，如图中a 点处的场强为零，求图中b 点处的场强多大？例：一均匀带负电的半球壳，球心为O 点，AB 为其对称轴，平面L 垂直AB 把半球壳一分为二，L 与AB 相交于M 点，对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称。
已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，点电荷q 在距离其为r 处的电势为rqk=ϕ。
假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1，电势为1ϕ；右侧部分在M 点的电场强度为E 2，电势为2ϕ；整个半球壳在M 点的电场强度为E 3，在N 点的电场强度为E 4，下列说法中正确的是（ ） A ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＞E 2，1ϕ＞2ϕ B ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＜E 2，1ϕ＜2ϕC ．只有左右两部分的表面积相等，才有E 1＞E 2，E 3=E 4D ．不论左右两部分的表面积是否相等，总有E 1＞E 2，E 3=E 4 答案：D例：ab 是长为L 的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示．ab 上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E 1，在P2处的场强大小为E2。
电场强度知识点总结
电场强度知识点总结
电场强度的大小取决于电场本身，即激发电场的电荷，与电场中的受力电荷无关。
在电场中某一点，试探电荷（正电荷）在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量，该比值定义为该点的电场强度。
电场强度的单位有两种，一种是牛(顿)每库(仑)，符号为N/C；另一种是伏（特）每米，符号是V/m，它与牛/库相等，即1V/m=1N/C。
此外，还有两个常见的电场强度公式。
一个是点电荷的电场强度公式E=kQ/r^2，其中k为静电力常量，Q为场源电荷电荷量，r是离场源电荷的距离。
这个公式只适用于点电荷场强的计算，表明点电荷在某点产生的场强与场源电荷成正比，与离场源电荷的距离的平方成反比。
另一个是匀强电场的电场强度与电压的关系公式E=U/d，其中U为匀强电场中两点间的电势差，d为这两点间沿场强方向的距离。
这个公式也可以用于非匀强电场中某些量的定性判断。
电场强度遵从场强叠加原理，即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和。
这个原理表明各个电场都在独立地起作用，并不因存在其他电场而有所影响。
电场强度的叠加遵循矢量合成的平行四边形定则。
电场强度的大小关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电材料中出现的电流密度、端钮上的电压，以及是否产生电晕、闪络现象等问题，是设计中需考虑的重要物理量之一。
以上是关于电场强度的一些重要知识点，涵盖了电场强度的定义、单位、计算公式、性质、应用等方面。
在学习电场强度时，需要充分理解这些知识点，并能够灵活运用它们解决实际问题。
电场强度与电场线的描述
电场强度与电场线的描述电场是物理学中一个重要的概念，用于描述与电荷相互作用的现象。
电场强度和电场线是描述电场特性的关键概念和工具。
本文将就电场强度和电场线的概念、描述以及其在物理学中的应用进行详细阐述。
一、电场强度的概念电场强度是描述电场中电荷受力情况的物理量，用符号E表示。
在电场中放置一个试验电荷q_0，当它受到电场力F_e作用时，电场强度E的定义为E=F_e/q_0。
电场强度的单位为牛顿/库仑（N/C）。
二、电场强度的描述为了更好地理解和描述电场强度，我们可以通过等势线和场线来进行描绘。
等势线是指在电场中，处于同一电势的点组成的曲线。
场线则是描述电荷周围电场方向的线条。
1. 等势线的描述等势线上各点的电势相等，且垂直于电场线的方向。
电场强度与等势线的关系是在等势线上任意两点之间，电场强度与等势线的切线方向垂直。
等势线的密集程度表明了电场强度的大小，密集的等势线表示电场强度较大，稀疏的等势线则表示电场强度较小。
2. 场线的描述场线是描述电荷周围电场方向的线条，其方向与电场强度的方向相同。
场线从正电荷指向负电荷，或由正电荷无线延伸到无穷远处。
场线的密集程度表示电场强度的大小，密集的场线表示电场强度较大，稀疏的场线表示电场强度较小。
场线的分布形态可以描述电场的空间分布情况。
三、电场强度与电场线的应用电场强度与电场线在物理学中有着广泛的应用，以下是其中的几个方面：1. 电荷受力分析通过电场强度的描述，可以计算出电荷在电场中所受的力，从而探究电荷的受力情况。
利用电场线可以直观地了解电荷受力的方向。
2. 电势能计算电场强度与电势能存在一定的关系，可以通过电场强度的分布计算电荷的电势能。
电场线可以辅助理解电势能在电场中的分布规律。
3. 电场的工作与能量转换在电场中，电荷在电场力的作用下进行移动，从而进行电场的工作与能量转换。
电场线可以帮助我们理解电荷在不同位置的势能变化和能量转换过程。
4. 电场的引力与斥力对于引力和斥力的电场，通过电场强度和电场线的描述，我们可以更加深入地理解电荷之间的相互作用情况以及电场的特性。
电场强度公式(场强公式)
电场强度公式
电场强度公式又称场强公式，是用于描述电场大小和方向的物理量在匀强电场中：E=U/d；
匀强电场的场强E=Uab/d {Uab:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)。
若知道一电荷受力大小，电场强度可表示为：
E=F/q；
点电荷形成的电场：E=kq/r^2，k为一常数，q为此电荷的电量，r 为到此电荷的距离，可看出：随r的增大，点电荷形成的场强逐渐减小（点电荷形成的场强与r^2成反比）
注意事项：
(1)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；
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；
(3)常见电场的电场线分布要求熟记；
(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；
(6)电容单位换算：1F=10^6μF=10^12pF；
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10^-19J；
(8)其它相关内容：静电屏蔽/ 示波管、示波器及其应用 / 等势面/尖端放电等。
(9)电场强度E=U/d=4πkQ/εS,并且做功W=U*q
(10)电场力F=k*Qq/r^2;。
电场强度知识点总结
电场强度知识点总结1. 电场强度的定义电场强度是描述电场对单位正电荷产生的力的物理量。
对于一个点电荷，在其周围产生的电场中，单位正电荷所受到的力称为该点的电场强度。
2. 电场强度的计算公式电场强度的计算公式为：$$ E = \\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_{0}}\\cdot\\frac{Q}{r^{2}} $$其中，E表示电场强度，Q表示电荷量，r表示距离，$\\varepsilon_{0}$表示真空介电常数。
3. 电场强度的性质3.1 叠加原理电场强度具有叠加性质，即系统中的电场强度等于各个电荷单独产生的电场强度的矢量和。
3.2 与电荷正负性相关电场强度的方向由电荷的正负决定，当电荷为正电荷时，电场强度指向远离电荷的方向；当电荷为负电荷时，电场强度指向靠近电荷的方向。
3.3 电场强度的矢量性质电场强度是矢量量，具有大小和方向，大小是根据计算公式得到的标量，方向是根据电荷的正负决定的。
4. 电场线电场线是描述电场强度方向的曲线。
在电场中，电场线与电场强度的方向相切。
电场线由于其形状和分布特征的不同，可以用来直观地表示电场的强度和方向。
5. 极板电场和均匀电场5.1 极板电场极板电场是由两个平行的具有相同大小但符号相反的电荷板产生的电场。
在极板电场中，电场强度的方向垂直于电荷板，并且具有一定的大小分布特征。
5.2 均匀电场均匀电场是指在空间中电场强度的大小和方向都相同的电场。
在均匀电场中，电场强度的方向不随位置变化。
6. 电场强度与电势的关系电场强度与电势存在着密切的关系。
电势是描述电场能量分布的物理量，而电场强度是电势的负梯度，即电场强度的方向与电势下降最快的方向一致。
7. 电场强度的应用电场强度是电场的重要物理量，广泛应用于各个领域。
以下是电场强度的一些应用：•在电荷运动的轨迹和速度计算中，电场强度是非常重要的参考物理量。
•在电子学中，通过控制电场强度，可以实现电子束的聚焦和偏转，用于电子显微镜和电视机图像的显示。
电学基础知识电场强度和电势的计算
电学基础知识电场强度和电势的计算电场是电荷周围空间所具有的物理量，用来描述电荷对于其他电荷的作用力，其中电场强度是电场的一种基本性质。
电势则是描述电场内某一点具有的电势能，是电场的另一个重要参数。
本文将详细介绍电场强度和电势的计算方法及其应用。
一、电场强度的计算方法电场强度的计算是通过库仑定律来实现的，库仑定律公式为：F = k * (q1 * q2) / r^2其中，F为电荷间的作用力，k为库仑常量，q1、q2为电荷的大小，r为电荷间的距离。
根据库仑定律，可以求得一个点处的电场强度。
电场强度E与电荷之间的关系可以由以下公式得出：E =F / q其中，q为测试电荷的大小。
通过将测试电荷放置在相异电荷间的位置上，测量作用力F的大小，再由F除以q即可得到电场强度E的值。
二、电势的计算方法电势是描述电场内某一点的电势能，其计算需要用到以下公式：V = k * q / r其中V为电势，k为库仑常量，q为电荷的大小，r为电荷与点之间的距离。
根据该公式，我们可以计算得到一个点处的电势值。
如果给定了一个电荷分布，电势的计算可以通过对该分布进行积分来实现。
具体来说，可以将电荷分布分成很小的电荷元dq，并计算每个电荷元对某一点产生的电势贡献，最后对所有电荷元的电势贡献进行累加，即可得到该点处的电势值。
三、电场强度和电势的应用电场强度和电势是电学中非常重要的概念，在现实生活中有着广泛的应用。
以下是一些应用的例子：1. 静电场的应用：电场强度和电势可以用来解释静电现象，例如静电吸附、静电除尘等。
2. 电场感应：电场强度和电势对于感应电流和电磁感应现象有重要作用。
通过电场的变化，可以感应出电流或者制造电磁感应现象。
3. 电容器：电容器的原理就是利用电场的强度和电势差来存储电能。
电容器中的两个极板之间存在电势差，当外加电场引起极板上的电荷移动时，就可以储存电能。
4. 纳米技术：电场强度和电势在纳米技术中起着重要作用，例如纳米加工技术和纳米传感器，通过调控电场强度和电势可以实现高精度的控制和测量。
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2018级济北中学高一物理学案
电场强度
教师寄语：新学期，新迹象，新开始。
【学习目标】
1、理解电场强度，能根据场强的定义式进行有关计算；知道场强是矢量及其方向的规定。
2、知道点电荷的电场，能推导其表达式并能在计算中运用它。
3、知道场强的叠加原理
4、知道匀强电场。
【基础知识】
一、电场及电场力
1.电荷的周围存在的场叫，带电体间的相互作用是通过发生的。
2.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做。
二、电场强度
1.定义：放入电场中某一点的电荷受到的跟它的的比值叫做该点的电场强度。
2.公式：。
单位：，符号。
3.方向：规定为在该点受电场力的方向，所以电场强度是量。
4.某点的场强为1N/C，它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力作用。
5.试探电荷；为了测量电场对一个电荷的作用力，应使放入的这个电荷的足够小，以致不影响将要研究的电场，使这个电荷的足够小到能确定电场中各点的性质，这样的电荷叫。
三、点电荷的电场与匀强电场
1.点电荷电场的场强大小的表达式：。
2.点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小，与点电荷的电荷量成，与该点到点电荷距离的平方成。
3.匀强电场：在电场的某一区域里，如果各点场强的和都相同，这个区域的电场就叫做。
两块靠近的、大小相等且互相正对的平行金属板，若分别带上等量异种电荷，两板之间的电场就可以认为是，其电场线是均匀分布的平行直线。
四、场强叠加原理：如果有几个点电荷同时存在，电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的和，可用定则求解。
例1、在真空中有一电场，在这个电场中的某点P 放一点电荷q=+1.0×10-9C ，它受到的电场力为3.0×10-4N ，方向水平向右，求：
（1）P 点处的电场强度的大小及方向。
（2）若在P 点处换q ＇=2.0×10-9C 的负点电荷，则P 点的场强大小及方向？
（3）若将P 点的点电荷拿走，则P 点的场强大小及方向？
（4）负点电荷q ＇=2.0×10－
9C ，它在P 点受到的电场力是多大？方向如何？
例2. 在真空中O 点放一个点电荷Q C =+⨯-10109.，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30cm ，
M 点放一个点电荷q C =-⨯-10
1010.，如图所示，求： （1）q 在M 点受到的作用力。
（2）M 点的场强。
（3）拿走q 后M 点的场强。
（4）M 、N 两点的场强哪点大？
例3.如图，等边三角形ABC 的边长为a ，AB 两顶点上分别固定等量异号电荷+q 和 –q ，求顶点C 处的电场强度的大小和方向。
1．关于电场力和电场强度，以下说法正确的是( )
A ．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B ．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比
C ．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
D ．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
E ．同一点电荷分别处于电场中的A 、B 两点，电荷受到的电场力大，则该点场强大
F ．在电场某点如果没有试探电荷，则电场力为零，电场强度也为零
G ．电场中某点场强为零，则试探电荷在该点受到的电场力不一定为零
H ．一试探电荷在以一个点电荷为球心，半径为r 的球面上各点所受电场力相同
2．电场强度E 的定义式为E=F/q ，则下列说法中正确的是（ ）
A.这个定义只适用于点电荷产生的电场
B.上式中F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是放入电场中的电荷的电量
C.上式中F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电量
D.在库仑定律的表达式221r q q k
F =中，22r q k 是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小；而21r
q k 是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小 3. 下面对公式2r
Q k E =的几种理解，其中正确的是（ ） A. 当r →0时，E →∞
B. 当r →∞时，E →0
C. 某点场强跟点电荷Q 无关，只跟该点距离r 有关
D. 以点电荷Q 为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强相同
4. 如图所示，在a 处放有一带电荷量为12
105.⨯-C 的点电荷Q ，在b 处有一带电荷量为-⨯-3109C 的点电荷q ，现测得点电荷q 在b 点受到的电场力F N =⨯-6105，方向沿ab 连线向左，则点电荷Q 在b 处的电场强度是（ ）
A. 大小为2×104N/C ，方向沿ab 连线向右
B. 大小为5N/C ，方向沿ab 连线向左
C. 大小为2×104N/C ，方向沿ab 连线向左
D. 大小为5N/C ，方向沿ab 连线向右
5. 将电荷量为3106⨯-C 的负电荷，放在电场中A 点时，受到的电场力的大小为6103⨯-N ，
方向水平向右，则A 点的电场强度为（ ）
A. 2×103N/C ，方向水平向右
B. 2×103N/C ，方向水平向左
C. 2103⨯-N C /，方向水平向右
D. 2103⨯-N C /，方向水平向左
6. 在真空中，带电荷量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P，P点与q1的距离为r，把一个电荷量为q2的检验电荷放在P点，它受的静电力为F，则P点电场强度的大小等于（）
A. F
q1 B.
F
q2 C.
k
q
r
1
2 D.
k
q
r
2
2
7.在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电-Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x轴上( )
A. E1=E2之点只有一处，该点合场强为0
B. E1=E2之点共有两处，一处合场强为0，另一处合场强为2E2
C. E1=E2之点共有三处，其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2
D. E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为0，另两处合场强为2E2
8.如右图，M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，0为半圆弧的圆心，∠MOP=60°电荷量相等、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
9.如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为-q外，其余各点处的电荷量均为+q，则圆心O处 ( )
10.一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是（）。