電場(chǎng)強(qiáng)度單位
來(lái)源:高三網(wǎng) 2021-12-02 21:13:16
電場(chǎng)強(qiáng)度是用來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫(kù)侖(這兩個(gè)單位實(shí)際上相等)。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。
1電場(chǎng)強(qiáng)度單位
牛(頓)每庫(kù)(侖)在國(guó)際單位制中,符號(hào)為N/C。如果1C的電荷在電場(chǎng)中的某點(diǎn)受到的靜電力是1N,這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就是1N/C。電場(chǎng)強(qiáng)度的另一單位是伏(特)每米,符號(hào)是V/m,它與牛每庫(kù)相等,即1V/m=1N/C。
定義
是放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值,定義式E=F/q,適用于一切電場(chǎng);其中F為電場(chǎng)對(duì)試探電荷的作用力,q為試探電荷的電荷量。單位N/C。定量的實(shí)驗(yàn)證明,在電場(chǎng)的同一點(diǎn),電場(chǎng)力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的,跟試探電荷的電荷量無(wú)關(guān)。它只與產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷及試探電荷在電場(chǎng)中的具體位置有關(guān),即比值反映電場(chǎng)自身的特性(此處用了比值定義法),因此我們用這一比值來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng),通常用E表示。
2場(chǎng)強(qiáng)方向
電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向規(guī)定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。
對(duì)于真空中靜止點(diǎn)電荷q所建立的電場(chǎng),可以由庫(kù)侖定律得出。
式中r是電荷q至觀察點(diǎn)(或q')的距離;r是由q指向該觀察點(diǎn)的單位矢量,它標(biāo)明了E的方向
靜電場(chǎng)或庫(kù)侖電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng),可以引入標(biāo)量電勢(shì)φ,而電場(chǎng)強(qiáng)度矢量與電位標(biāo)量間的關(guān)系為負(fù)梯度關(guān)系
E=-▽γφ
時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱(chēng)為感應(yīng)電場(chǎng),是有旋場(chǎng)。引入矢量磁位A并選擇適當(dāng)規(guī)范,可得電場(chǎng)強(qiáng)度與矢量磁位間的關(guān)系為時(shí)間變化率的負(fù)數(shù)關(guān)系,即
感應(yīng)電場(chǎng)與庫(kù)侖電場(chǎng)的合成電場(chǎng)是有源有旋場(chǎng)。
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