第一章_静电场 全部公式

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静电场公式总结

静电场公式总结

静电场公式总结
另:以上公式标量不带符号,矢量带符号;其中做功,电势,电势差为标量;库仑力F, 电场强度为矢量。

电容
定义式:
决定式:
1电容器是一种能够储存电量的装置,同一
电容器的
U
Q
为一定值,这个定值只与电容
器本身相关,表示电容器容纳电荷的本领,
我们把这个定值叫做电容(字母C表示);
2. S为板间正对面积,d为平行板电容器之
间的距离。

重点区别电场和电场线:(重点内容)
电场是电荷周围客观存在的特殊物质,电场会对电场中的电荷有力的作用。

电场线是为了方便描述电场而假想出来的一天天带箭头的线,可以是直线也可以是曲线。

它是假想出来的客观事实不存在。

电场线的特点:1.电场线上某电的切线方向表示场强E的方向(而正电荷所受的电场力F方向与场强E的方向相同,负电荷所受电场力F方向与场强E的方向相反);2.电场线的疏密程度代表电场的强弱,电场线越密集说明场强E越大,越稀疏说明场强E越小;
3.沿着电场线的方向电势逐渐降低;
4.等势线或等势面垂直于电场线;
5.电场线不相交不相切不闭合;
6.电场线出发于正电荷指向无穷远处或出发于无穷远处指向负电荷或出发于正电荷指向负电荷。

U
Q
C=
kd
S
C
π
ε
4
=。

静电场常用公式总结

静电场常用公式总结

静电场常用公式总结[静电场]1、库仑定律1212320011ˆ44q q q q F r r r rπεπε== 真空中的介电常数) C m N (1085.8221120---⨯=ε2、点电荷电场的强度r rq q F E ˆ4200πε== (r ˆ为单位位矢) 点电荷系的电场叠加∑==n i i E E 1连续带电体的场强20ˆ4dq E dE r rπε==⎰⎰ (线电荷dl dq λ=面电荷ds dq σ=体电荷dV dq ρ=)3、E 通量:通过电场中某一曲面的电场线条数。

通过任意曲面S 的E 通量:⎰⎰⋅==ΦS Se S d E dS E θcos 闭合曲面上的电通量⎰⋅=Φs e S d E (从闭合曲面内净穿出的电场线条数)4、真空中的高斯定理∑⎰=⋅ii s q S d E 01ε ①电荷在闭合曲面以外:穿入曲面的电场线条数等于穿出曲面的电场线条数0=⋅=Φ⎰Se S d E ②闭合面上的场强是空间所有电荷产生的,并非仅由闭合面内的电荷产生③n 个点电荷在高斯面内,m 个点电荷在高斯面外:⎰∑∑⎰⋅+=⋅=Φ==S n i m j j i S e S d E E S d E )(11∑∑===+=n i i n i i q q 10100εε)5、静电场的环路定理0LE dl ⋅=⎰ (静电场力的功与路径无关)6、电势能⎰⎰∞∞∞⋅=+⋅=aa a l d E q W l d E q W 00(0=∞W )电场中某点的电势能等于将0q 从该点移至电势能零点时,电场力所作的功(若选b 点为电势能零点:⎰⋅=b a a l d E q W 07、电势⎰∞⋅==a a a l d E q W U 0 电势差b a ab U U U -=⎰⎰∞∞⋅-⋅=b a l d E l d E ⎰⋅=b al d E 电场力的功ab b a ab U q U U q W 00) (=-=8、点电荷电场的电势r q r U 04) ( πε=点电荷系电场的电势∑=i i r q U 04πε 连续分布电荷电场⎰=Vr dq U 04πε9、电场强度在直角坐标系中的分量:z U E y U E x U E z y x ∂∂-=∂∂-=∂∂-=,,[静电场中的导体和电介质]1、静电平衡时,导体表各点的电荷面密度与表面场强的大小成正比0εσ=E2、孤立导体的电容U Q C = 真空中孤立导体球的电容R U Q C 04πε==电容器的电容Uq U U q C B A ∆=-= 平行板电容器的电容0r S C d εε=圆柱形电容器的电容A B r R R l U q C ln 20επε=∆=球形电容器的电容AB B A r R R R R U qC -=∆=επε04 3、电容器的串联∑∑===i ii i C q V q U C 11 并联∑∑===ii AB i i AB C U q U q C4、分子固有电偶极矩:l q p =电位移矢量P E D +=0ε5、介质中的高斯定理:在任何静电场中,通过任意闭合曲面的电位移矢量的通量等于该曲面所包围的自由电荷的代数和∑⎰=⋅i sq S d D 对于各向同性的电介质:E D ε=(r 0εεε=介电常数)6、电容器的电能QU CU C Q W 21212122e ===7、平行板电容器的电场能量密度:εε22e 212121D DE E w ===平行板电容器电场的能量:。

静电场公式集锦

静电场公式集锦

静电场公式集锦
1、元电荷: e =×10-19C (元电荷是个数值)
2、电场力:
1、定义式:F =qE
2、点电荷:2
21r q q k F = 3、电场强度: 1、定义式:E =F/q
2、点电荷:2r
Q k E = 3、匀强电场:d U E AB =
4、电势差: 1、定义:U AB =φA -φB
2、电势差与电场强度关系:U AB =Ed (d 为沿电场线方向的距离)
3、电场力做功与电势差关系:q W U AB
AB =
5、电场力做功:
1、电场力做功与电势能关系:W AB =Ep A -Ep B
2、电场力做功与电势差关系:W AB =qU AB (与路径无关)
6、电势能和电势: Ep A =q φA
7、电容
1、定义式:C =Q/U (C 与Q 、U 无关)
2、平行板电容器决定式:kd
S C r πε4=(C 与S 成正比、与d 成反比) 8、粒子在电场中加速: 动能定理:22
1mv qU =-0 9、粒子在电场中偏转: 1、时间:0
v L t = 2、加速度: md
Uq m Eq m F a === 3、竖直偏转位移:221at y =
4、偏转角度(速度与水平夹角):0
0tan v at v v y ==θ 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;
电场强度与电势均由电场本身决定,电场力与电势能还与带电体的电量多少和电荷正负有关; 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,净电荷只分布于导体外表面。

静电场知识点总结

静电场知识点总结

静电场知识点总结静电场知识点总结如下:1.电场强度:描述电场中力的性质的物理量,表示单位电荷在电场中受到的力。

点电荷场强公式:E = kQ/r^2。

2.库仑定律:描述两个点电荷之间的相互作用力的规律,公式为F = kQ1Q2/r^2。

3.电势:描述电场能的性质的物理量,表示单位正电荷在电场中具有的势能。

等势面与电场线垂直,且从高电势指向低电势。

4.电势差:描述电场中两点之间电势的差值,等于单位正电荷在这两点间移动时电场力所做的功。

公式为U = Ed。

5.电场力做功:电荷在电场中移动时,电场力对电荷做功,与移动距离和电势差有关,公式为W = qU。

6.电容:描述电容器容纳电荷本领的物理量,由电容器本身的结构决定。

公式为C = Q/U。

7.静电感应:将一个带电体靠近导体时,由于静电感应,导体靠近带电体的一端会出现异种电荷,远离的一端会出现同种电荷。

8.静电平衡状态:导体中的自由电荷受到电场力的作用,将重新分布,最终达到静电平衡状态。

此时导体内部无净电荷,导体表面是等势面。

9.静电屏蔽:将一个空腔导体置于外电场中,静电平衡时,空腔内感应电荷的电场与外电场在空腔内部相互抵消,从而使得空腔内部不受外部电场的影响。

10.高斯定理:通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内所包围的电荷的代数和除以真空电容率。

公式为∮E·ds = ∑q/ε0。

这些知识点涵盖了静电场的各个方面,包括电场强度、库仑定律、电势、电势差、电场力做功、电容、静电感应、静电平衡状态、静电屏蔽和高斯定理等。

通过理解和掌握这些知识点,可以对静电场有更深入的理解。

高中物理-静电场

高中物理-静电场

七静电场一、基本概念和规律1.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,与它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。

(2)公式:F=k Q1Q2r2,式中的k=9×109 N·m2/C2,叫静电力常量。

(3)适用条件:点电荷且在真空中。

2.电场、电场强度(1)电场:电场是电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有力的作用。

静止电荷产生的电场称为静电场。

(2)电场强度①定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量的比值。

②公式:E=F q。

(3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。

(4)叠加性:如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和。

3.点电荷电场强度的计算式(1)设在场源点电荷Q形成的电场中,有一点P与Q相距r,则P点的电场强度E=k Qr2。

(2)适用条件:真空中的点电荷形成的电场。

4.电场线的用法(1)利用电场线可以判断电场强度的大小电场线的疏密程度表示电场强度的大小。

同一电场中,电场线越密集处电场强度越大。

(2)利用电场线可以判定电场强度的方向电场线的切线方向表示电场强度的方向。

(3)利用电场线可以判定场源电荷的电性及电荷量多少电场线起始于带正电的电荷或无限远,终止于无限远或带负电的电荷。

场源电荷所带电荷量越多,发出或终止的电场线条数越多。

(4)利用电场线可以判定电势的高低沿电场线方向电势是逐渐降低的。

(5)利用电场线可以判定自由电荷在电场中受力情况、移动方向等先由电场线大致判定电场强度的大小与方向,再结合自由电荷的电性确定其所受电场力方向,再分析自由电荷移动方向、形成电流的方向等。

5.电场的叠加(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和。

(2)运算法则:平行四边形定则。

第一章 静电场

第一章 静电场

电势差与电场强度的关系
结论一
匀强电场中,两点间的电势差,等于电场强度与 这两点沿电场方向的距离的乘积。
UAB = E ·dAB
UAB = E ·dAB
U AB E d AB
匀强电场中,电场强度等于两点间的 电势差与两点沿电场方向距离的比值。
电势差与电场强度的关系
结论一
匀强电场中,两点间的电势差,等于电场强度与 这两点沿电场方向的距离的乘积。Biblioteka 结论二UAB = E ·dAB
U AB E d AB
匀强电场中,电场强度等于两点间的电势差与两 点沿电场方向距离的比值。
结论三
沿电场线,电势下降最快。 等差等势面越密的区域,电场强度越大。
总结
电荷受到的力F
公式
名称
适用范围
q1 q 2 F k 2 r
F=qE
库仑定律 /库仑力或静电力
用于计算真空中 两个静止点电荷 之间的作用力
特点四:静电平衡状态的导体,净电荷只分布在 导体的外表面上,导体内部没有净电荷。
应用:静电屏蔽 实验一 实验二
(1)对外电场的屏蔽


E 0

(2)接地空腔导体屏蔽腔内电荷对外界的影响

A



A
静电平衡状态: 导体中(包括表面)没有电荷的定向移动 的状态,叫做静电平衡状态。
E0 E' E E0 E ' 0

E
静电平衡状态
静电平衡状态的导体的特点 特点一:处于静电平衡状态的导体, E=E’,故内部的场强处处为零。 特点二:处于静电平衡状态的导体是等势体, 导体表面是等势面。(电势不为零) 特点三:处于静电平衡状态的导体,其外部表面 场强不为零,且表面上任何一点的场强 方向跟该点的表面垂直

静电场公式归纳

静电场公式归纳

静电场公式归纳1.(矢量)静电力F ⎪⎩⎪⎨⎧()()229221/100.9C m N k r q q k F qE F ⋅⨯===用代入负号使用真空、点电荷,不比较大小,不用代负号 2.(矢量)场强E ⎪⎩⎪⎨⎧()()()为沿电场线方向距离匀强电场适用于点电荷任何电场d d U E rQ k E q F E AB →===2 3.(标量)电势ϕ ⎩⎨⎧())(代入负号代入负号AB B A pU q E =-=ϕϕϕ 4.(标量)电势能p E ⎩⎨⎧)()(代入负号代入负号ABpB pA p W E E q E =-⋅=ϕ 5.(标量)电势差AB U ⎪⎩⎪⎨⎧为沿电场线方向距离代入负号代入负号d d E U U q W U ABB A AB AB AB →⋅=-==)()(ϕϕ 6.(标量)静电力做功AB W ⎪⎩⎪⎨⎧为电场线方向距离代入负号代入负号d qEd Fl W E E W U q W AB pB pA AB AB AB →==-=⋅=θcos )()(特别提示:①元电荷 C e 19106.1-⨯=②电子带负电:C q 19106.1-⨯-=③质子带正点:C q 19106.1-⨯+=④ J eV 19106.11-⨯=⑤沿电场线方向电势降低,如−→−BA B A ϕϕ> ⑥电场线与等势面垂直,且由高等势面指向低等势面。

电容和偏转公式1.电容(C )⎩⎨⎧CU Q C QC kd S C kd S C r ====即比值定义式:空气中:决定式:ππε44注:⎩⎨⎧不变充电后移去电池,不变保持与电池相连,Q U 2.正电荷的加速初速为0:mqU v mv qU 20212=∴-= 初速为0v :mqU v v mv mv qU 2212120202+=∴-=3.电子的加速 初速为0:0212-=mv eU 初速为0v :2022121mv mv eU -= 4.带电粒子的偏转 加速度:0v l t md qU m qE m F a ====时间: 偏移距离:d mv qUl v l md qU at y 20220222121=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅== 垂直分速度:dmv qUl v l md qU at v 00=⋅==⊥ 偏转角θ:dmv qUl v v 200tan ==⊥θ 注:若为电子的偏转,则上述公式中的q 换成e 。

静电场知识归纳

静电场知识归纳

一、静电场基本公式归纳1.(矢量)静电力F:F=qE(适用一切电场)F=k q1q2r2(适用于真空,点电荷)2.(矢量)场强E: E=Fq(适用一切电场、定义式,E大小与二者没有关系)E=k Qr2(决定式,适用于真空,点电荷)E=U ABd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离)(标量)电势ᵩ:ᵩ=E pq(定义式,ᵩ大小与二者没有关系)ᵩA =U AB (B点为零电势点)(标量)电势能Ep :E p=qᵩE pA=WA∞(无限远处为零电势能点)(标量)电势差U AB :U AB=ᵩA−ᵩB(适用一切电场)U AB=W ABq(适用一切电场)U AB=Ed(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)(标量)静电力做功W AB :W AB=qU AB(适用一切电场)W AB=E PA−E PBW AB=−∆E PW AB=qEd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)二、电场的叠加在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。

三、电场线1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。

2、电场线的特征1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点3)、电场线不会相交,也不会相切4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种典型电场的电场线1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a 、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b 、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。

2)、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:a 、沿点电荷的连线,场强先变小后变大b 、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直c 、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点 0等距离各点场强相等。

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第一章 静电场 公式集
1、最小的电荷量 叫“元电荷” e=1.6*10-19C 一个电子所带的电荷量为1e
2、库仑定律 F = kQq /r2 k:静电力常量 Q:源电荷q:试探电荷
3、电场强度(矢量)
E =
F /q = kQ /r2 E的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同
4、电场线
1)、电场线上每点的切线方向 表示该点场强的方向。

2)、电场线不相交。

3)、电场线的疏密 或等势面的间距小和大 都表示场强的弱和强。

4)、匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。

5)、电场线指向电势降低的方向,即由电势高的等势面指向电势低的等势面。

5、静电力做的功 等于电势能的减少量
W AB = E PA - E PB = q E d AB = q U AB d AB:AB两点沿电场方向的距离
电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。

6、电势(标量)
φ= E P /q 电荷在电场中某一点的电势能 与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。

7、等势面
1)、等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直。

2)、同一等势面上移动电荷时,静电力不做功。

3)、等势面不相交。

4)、同一等势面,场强不一定相同。

8、电压(电势差) U AB = φA - φB
9、等势体 表面为同一等势面,所有内部场强处处为0,所有内部没有电荷。

拓展:内外表面为两个不同的等势面,环内场强为0,而中间有场强。

10、电势差与场强的关系
U AB = E d⊥ E:匀强电场 d⊥:AB两点沿场强方向的距离
即匀强电场中两点间的电势差 等于电场强度与这两点沿电场方向的
距离的乘积。

E = U AB /d⊥ 即电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。

11、电容
C = Q /U Q:单一极板 带电量的绝对值
电容在数值上等于使两极板间的电势差为(每)1V时,电容器需要带的电荷量
C =εr S /(4πk d ) εr:电介质的相对介电常数
k:静电力常量
12、U = 4πk d Q/(εr S) E = 4πk Q/(εr S)
13、带电粒子的加速
动能定理 mV2 /2 = q U AB(静电力做功)
14、带电粒子的偏转
加速度 a = F /m = qE /m = qU /(md) 偏移距离 y = a t2 /2
运动时间 t = l /V0
偏转角 tanθ= V⊥ / V0 V⊥= a t
提问人的追问 2010-10-23 19:47
还能详细点么、整齐一点、看不太清
回答人的补充 2010-10-23 19:52
1、最小的电荷量 叫“元电荷” e=1.6*10-19C 一个电子所带的电荷量为1e
2、库仑定律 F = kQq /r2 k:静电力常量 Q:源电荷q:试探电荷
3、电场强度(矢量)
E =
F /q = kQ /r2 E的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同
4、电场线
1)、电场线上每点的切线方向 表示该点场强的方向。

2)、电场线不相交。

3)、电场线的疏密 或等势面的间距小和大 都表示场强的弱和强。

4)、匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。

5)、电场线指向电势降低的方向,即由电势高的等势面指向电势低的等势面。

5、静电力做的功 等于电势能的减少量
W AB = E PA - E PB = q E d AB = q U AB d AB:AB两点沿电场方向
的距离
电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。

6、电势(标量)
φ= E P /q 电荷在电场中某一点的电势能 与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。

电势的大小与场强的大小没有必然的联系。

7、等势面
1)、等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直。

2)、同一等势面上移动电荷时,静电力不做功。

3)、等势面不相交。

4)、同一等势面,场强不一定相同
8、电压(电势差) U AB = φA - φB
9、等势体 表面为同一等势面,所有内部场强处处为0,所有内部没有电荷。

拓展:内外表面为两个不同的等势面,环内场强为0,而中间有场强。

10、电势差与场强的关系
U AB = E d⊥ E:匀强电场 d⊥:AB两点沿场强方向的距离
即匀强电场中两点间的电势差 等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。

E = U AB /d⊥ 即电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。

11、电容
C = Q /U Q:单一极板 带电量的绝对值
电容在数值上等于使两极板间的电势差为(每)1V时,电容器需要带的电荷量
C =εr S /(4πk d ) εr:电介质的相对介电常数 k:静电力常量
12、U = 4πk d Q/(εr S) E = 4πk Q/(εr S)
13、带电粒子的加速
动能定理 mV2 /2 = q U AB(静电力做功)
14、带电粒子的偏转
加速度 a = F /m = qE /m = qU /(md) 偏移距离 y = a t2 /2
运动时间 t = l /V0
偏转角 tanθ= V⊥ / V0 V⊥= at。

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