如何理解「靜電場」,怎樣理解電場

時間 2021-09-02 12:03:42

1樓:匿名使用者

由靜止電荷(相對於觀察者靜止的電荷)激發的電場叫靜電場根據靜電場的高斯定理,靜電場的電場線,起於正電荷,終止於負電荷,或從無窮遠到無窮遠,故靜電場是有源場.從安培環路定理來說它是一個無旋場.根據環量定理,靜電場中環量恆等於零,表明靜電場中沿任意閉合路徑移動電荷,電場所做的功都為零,因此靜電場是保守場.

根據庫侖定律,兩個點電荷之間的作用力跟它們電量的乘積成正比,和它們距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,即f=kq1q2/r2,k為靜電力恆量,約為9*10 9牛米2/庫2

注意,點電荷是當帶電體的距離比它們的大小大得多時,帶電體的形狀和大小可以忽略不計的電荷.

2樓:匿名使用者

靜電場-正文   觀察者與電荷相對靜止時所觀察到的電場。它是電荷周圍空間存在的一種特殊形態的物質,其基本特徵是對置於其中的靜止電荷有力的作用。庫侖定律描述了這個力。

電場強度  表示電場物理性質的基本量之一是電場強度e,它是向量。電場強度e對場中其他電荷q┡的作用力為   靜電場具有無旋場(位場)的性質,即沿場內任一環路l的電場強度e的線積分為0, 該式的微分形式為靜電場強度的旋度等於0,   靜電場具有點源場的性質,在自由空間中由任意閉合面s穿出的電場強度通量應等於s內所有電荷的代數和併除以真空介電常數ε0,   靜電感應  如果電場中存在導體,在電場力的作用下出現靜電感應現象,使原來中和的正、負電荷分離,出現在導體表面上。這些電荷稱為感應電荷。

總的電場是感應電荷與自由電荷共同作用結果。達到平衡時,導體內部的電場為零。靜電感應現象有一些應用,但也可能造成危害。

靜電場中的介質  電場中的絕緣介質又稱為電介質。由於電場力的作用在原子尺度上出現了等效的束縛電荷。這種現象稱為電介質的極化。

對一種絕緣材料,當電場強度超過某一數值時,束縛電荷被迫流動造成介質擊穿而失去其絕緣效能。因此靜電場的大小對電工器件的設計及材料選擇十分重要。

有介質時的靜電場是由束縛電荷及自由電荷共同產生的,為了表示這二者共同作用下的電場,可以引入另一個場向量電通量密度d(又稱電位移)。它定義為 式中p為電介質的極化強度,則可得高斯通量定理 式中q僅為s面內所有自由電荷,而不包括電介質的束縛電荷。高斯通量定理的微分形式為電位移的散度等於該點自由電荷(體)密度ρ, 墷·d=ρ  電介質的極化強度p與電場強度e有關,而電通量密度又與p 和e 有關,故可得表示電介質的本構方程 d=εe式中ε=(1+χ)ε0,為電介質的介電常數(即電容率)。

對於線性電介質,ε為一常數;對於各向異性的電介質,d與e將不同向,ε為一張量。ε=εrε0,εr稱為相對介電常數。

電位  由於靜電場是無旋場,故可用標量電位φ表徵靜電場(見電位)。電位與電場強度的關係是 式中q點為電位參考點,可選在無窮遠處;p點為觀察點。上式的微分形式為電場強度等於電位的負梯度,即

e=-墷φ在ε為常數的區域, 式中墷·墷可記作墷2,在直角座標中 分別為一階與二階微分算符。這樣,可得電位φ所滿足的微分方程 稱為泊松方程。如果觀察點處自由電荷密度ρ為0,則 墷2φ=0稱為拉普拉斯方程。

泊松方程和拉普拉斯方程描述了靜電場空間分佈的規律性。可以證明,當已知ρ、ε及邊界條件時,泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的,可以設法求解電位φ,再求出場中各處的e。

3樓:匿名使用者

首先靜電場是一種物質,它的存在就好比我們坐的椅子那般真實。而它又是看不見摸不著的,人們感知它只有通過放入靜電場中帶帶電體收到的力的作用,就如光線只能通過眼睛而不是鼻子來感知般。

怎樣理解電場

4樓:請叫我雷鋒bu謝

電場是電荷及變化磁場周圍空間裡存在的一種特殊物質。電場這種物質與通常的實物不同,它不是由分子原子所組成,但它是客觀存在的。電場具有通常物質所具有的力和能量等客觀屬性。

電場的力的性質表現為:電場對放入其中的電荷有作用力,這種力稱為電場力。電場的能的性質表現為:

當電荷在電場中移動時,電場力對電荷作功(這說明電場具有能量)。

5樓:手機使用者

靜電場-正文   觀察者與電荷相對靜止時所觀察到的電場。它是電荷周圍空間存在的一種特殊形態的物質,其基本特徵是對置於其中的靜止電荷有力的作用。庫侖定律描述了這個力。

電場強度  表示電場物理性質的基本量之一是電場強度e,它是向量。電場強度e對場中其他電荷q┡的作用力為   靜電場具有無旋場(位場)的性質,即沿場內任一環路l的電場強度e的線積分為0, 該式的微分形式為靜電場強度的旋度等於0,   靜電場具有點源場的性質,在自由空間中由任意閉合面s穿出的電場強度通量應等於s內所有電荷的代數和併除以真空介電常數ε0,   靜電感應  如果電場中存在導體,在電場力的作用下出現靜電感應現象,使原來中和的正、負電荷分離,出現在導體表面上。這些電荷稱為感應電荷。

總的電場是感應電荷與自由電荷共同作用結果。達到平衡時,導體內部的電場為零。靜電感應現象有一些應用,但也可能造成危害。

靜電場中的介質  電場中的絕緣介質又稱為電介質。由於電場力的作用在原子尺度上出現了等效的束縛電荷。這種現象稱為電介質的極化。

對一種絕緣材料,當電場強度超過某一數值時,束縛電荷被迫流動造成介質擊穿而失去其絕緣效能。因此靜電場的大小對電工器件的設計及材料選擇十分重要。

有介質時的靜電場是由束縛電荷及自由電荷共同產生的,為了表示這二者共同作用下的電場,可以引入另一個場向量電通量密度d(又稱電位移)。它定義為 式中p為電介質的極化強度,則可得高斯通量定理 式中q僅為s面內所有自由電荷,而不包括電介質的束縛電荷。高斯通量定理的微分形式為電位移的散度等於該點自由電荷(體)密度ρ, 墷·d=ρ  電介質的極化強度p與電場強度e有關,而電通量密度又與p 和e 有關,故可得表示電介質的本構方程 d=εe式中ε=(1+χ)ε0,為電介質的介電常數(即電容率)。

對於線性電介質,ε為一常數;對於各向異性的電介質,d與e將不同向,ε為一張量。ε=εrε0,εr稱為相對介電常數。

電位  由於靜電場是無旋場,故可用標量電位φ表徵靜電場(見電位)。電位與電場強度的關係是 式中q點為電位參考點,可選在無窮遠處;p點為觀察點。上式的微分形式為電場強度等於電位的負梯度,即

e=-墷φ在ε為常數的區域, 式中墷·墷可記作墷2,在直角座標中 分別為一階與二階微分算符。這樣,可得電位φ所滿足的微分方程 稱為泊松方程。如果觀察點處自由電荷密度ρ為0,則 墷2φ=0稱為拉普拉斯方程。

泊松方程和拉普拉斯方程描述了靜電場空間分佈的規律性。可以證明,當已知ρ、ε及邊界條件時,泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的,可以設法求解電位φ,再求出場中各處的e。

電場、電壓、電流、電功率應該怎樣理解?怎樣定義?有什麼區別和聯絡?等等。。。

6樓:匿名使用者

第一,電場:

1、產生電場的**——場源有兩個,其一為靜電荷產生的,叫做靜電場,中學階段通常指的是靜電場;其二為變化磁場產生的,中學階段對此僅僅是在麥克斯韋電磁場理論中做的簡短粗略的介紹。

2、描述電場的物理量有:場強和電勢(電勢差)

3、對電場的理解,知道電場是如何產生的,電場對場中的電荷有力的作用——引入場強概念;在場中移動電荷電場力對電荷做功——引入電荷的電勢能,電場中某點的電勢,某兩點的電勢差

第二,電壓:

1、電場中某兩點a、b之間的電勢差叫這兩點的電壓;

2、電路中,沿著電流方向通過導體電勢是降低的,某兩點間的電勢差為這兩點間電壓——也叫做導體兩端的電壓。符合熟知的歐姆定律:u=ir

第三,電流:

1、電流是電荷的定向移動,規定正電荷定向移動的方向為電流正方向,因此負電荷點向移動的反方向為電流正方向。

2、電流計算式i=q/t

第四,電功率

電場中移動電荷,若不在等勢面上移動,則電場力對電荷做功,w=qu=(it)*u=(ui)*t=pt==>電功率p=ui

根據「功是能量轉化的量度」這個功能關係,電流通過導體就是電流對應的電能轉化為非電能的過程,電功率則表示電能轉化的快慢——單位時間裡電能轉化為非電能的量度。這個非電能,對於純電阻的用電器就是內能,中學階段多為純電阻電路。

7樓:匿名使用者

電場是電荷及變化磁場周圍空間裡存在的一種特殊物質。電場這種物質與通常的實物不同,它不是由分子原子所組成,但它是客觀存在的,電場具有通常物質所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質表現為:

電場對放入其中的電荷有作用力,這種力稱為電場力。電場的能的性質表現為:當電荷在電場中移動時,電場力對電荷作功(這說明電場具有能量)。

電壓,是在電場中單位正電荷在電場力下從a點移到b點,電場力所作的功稱為a,b兩點間的電壓。也稱a,b兩點間的電位差。

電流,是指電荷的定向移動。

電源的電動勢形成了電壓,繼而產生了電場力,在電場力的作用下,處於電場內的電荷發生定向移動,形成了電流。電流的大小稱為電流強度(簡稱電流,符號為i),是指單位時間內通過導線某一截面的電荷量,每秒通過1庫侖的電量稱為1「安培」(a)。安培是國際單位制中所有電性的基本單位。

除了a,常用的單位有毫安(ma)、微安(μa) 。1a=1000ma=1000000μa電學上規定:正電荷流動的方向為電流方向。

電流微觀表示式i=nesv,n為單位時間內通過導體橫截面的電荷數,e為電子的電荷量,s為導體橫截面積,v為電荷速度。

電功率 單位時間內電路中電場驅動電流所作的功。若直流電路兩端的電壓為u,流過該段電路的穩恆電流為i,則單位時間內電場力驅動電流所作的功為

p=iu。

電功率的單位是「瓦(特)」(w)或「千瓦」(kw)。

電流在某段電路中作功意味著這段電路中有電能轉化為其他形式的能量。如果該段電路有一個電動機,則能量絕大部分轉化為機械能;如果有一個正在充電的蓄電池組或正在工作的電解槽,則能量絕大部分轉化為化學能;如果有電阻器,則能量轉化為熱能。

對於具有純電阻的交流電路,上式依然成立,但這時電流i和電壓u都將隨時間變化,所以電功率也將隨時間變化,稱為交流電的瞬時功率

靜電場是什麼樣的,什麼是靜電場

安靜的時候產生的電場 定義由靜止電荷 相對於觀察者靜止的電荷 激發的電場 性質根據靜電場的高斯定理,靜電場的電場線起於正電荷或無窮遠,靜電場 終止於負電荷或無窮遠,故靜電場是有源場 從安培環路定理來說它是一個無旋場 根據環量定理,靜電場中環量恆等於零,表明靜電場中沿任意閉合路徑移動電荷,電場力所做的...

有關高中物理恆定電場與靜電場的區別的問題

王佩鑾 靜電場中的帶電粒子的運動軌跡一般情況下不能和電場線重合。只有在初速度為0時 或者初速度方向和和電場線在一條直線上時 在直線電場中的帶電粒子的運動軌跡才和電場線重合。這個結論是孤立的帶電粒子,只受到電場力的情況下得出的。在導體中的帶電粒子 實際就是電子,它在電場力的作用下運動時,不僅受到電場力...

物理靜電場中,場強電勢電勢差電場強度等勢面距離電

用幾個公式給你概括,好記好理解。ed u,場強和電勢差的關係 w eed,單位正電荷移動到參考點電場力做的功為電勢能w eqd,電場力做功,只跟電荷初末位置有關,跟路徑無關uab a b,電勢差和電勢之間的關係上面這幾個公式已經涵蓋靜電場裡面的精華了。理解透了這四個式子,那電學再無難題。幾個概念 1...