- 物理公式静电场
静电场是静止电荷周围空间产生的一种电场，描述静电场的主要物理公式包括库仑定律、电场强度公式、高斯定律、电势公式等。以下是一些常见的静电场物理公式：
1. 库仑定律：F=kq1q2/r^2，描述两个点电荷之间的相互作用力。
2. 电场强度公式：E=F/q，描述电场中某点电场强度的大小和方向。
3. 高斯定律：∮(E·ds)=σ，描述静电场中某点电场强度通量和电荷之间的关系。
4. 电势公式：φ=∫(E·dl)，描述静电场中某点到参考点（零电势点）之间电势差。
5. 电位差公式：Uab=φa-φb，描述两点之间的电势差。
6. 电容C=Q/U，描述电容器储存电荷的能力，其中Q为电荷量，U为两极板之间的电压。
7. 电阻R=ρL/S，描述导体对电流的阻碍作用，其中ρ为导体的电阻率，L为导体的长度，S为导体的横截面积。
以上公式只是静电场中的一部分，还有许多其他公式可以用于描述静电场的性质和特征。
相关例题：
物理公式：E=σ/ε_0
应用例题：
问题：一个金属球壳带电量为+Q，试求内部和外部电场的分布。
解：我们可以使用高斯定理来解决这个问题。首先，我们选择球壳的一个截面，并使用高斯定理求出内部的电场强度。由于球壳是一个等势体，所以外部电场强度可以通过积分内部电场强度得出。
E = σ/ε_0 = 2kQ/R^2
这个公式中的σ表示电荷密度，ε_0表示真空介电常数。由于金属是导体，电荷会均匀分布在球壳上，所以σ = Q/S，其中S是球壳的表面积。
对于外部电场强度，我们可以使用高斯定理求出电场强度在半径为r的球面上的电场强度分布：
E = q/ε_0 r^2
其中q是内部的电荷量，由于金属是导体，我们可以认为它均匀分布在半径为r的球面上。因此，我们可以将内部的电荷量Q从r=R代入上式，并使用积分得出外部电场强度的分布。
结论：在半径为R的金属球壳中，内部电场强度为E=2kQ/R^2，外部电场强度在半径为r的球面上的分布与r^2成反比。这个结论可以应用于许多实际问题中，例如计算电容器的电容、分析静电屏蔽效应等。
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