- 静电场6大物理量
静电场的六个基本物理量包括电场强度(E)、电位(V)、电势(φ)、电势能(Eps)、电势差(U)和电容(C)。这些物理量是描述静电场特性的基本参数,其中电场强度是描述电场力的物理量,电位和电势则描述静电场中某点具有的静电特性的物理量,而电势能和电势差则是描述静电场中能量守恒定律的物理量。电容则是描述静电平衡状态下两个导体间关系的重要物理量。
相关例题:
题目:
在点电荷Q产生的静电场中,一电子在A点处的电荷量为-q=-1.99x10^-9C,测得A点处的电势为φA=3V,求该点处的电场强度大小和方向。
解答:
根据电场强度与电势差的关系,有:
E = U/d
其中,d为沿电场线方向的距离,对于这个题目,d可以近似看作电子从A点到无限远所需要的时间(因为电子做匀速直线运动)。
由于电子做匀速直线运动,所以电子的加速度为零,即电子的速度不变。因此,电子在A点处的速度vA可以由下式得出:
vA = d/t
其中t为电子在A点处的时间。由于电子在Q点产生的静电场中做匀速直线运动,所以电子在A点处的时间t可以由下式得出:
t = d/vA
将这个时间代入电场强度与电势差的关系式中,可得:
E = U/d = (φA - 0)/t = (3 - 0)/(d/vA) = 3vA/d
由于电子从A点到无限远所需要的时间为无穷小量,所以可以近似认为t=d/vA=1.5x10^-9s。将这个时间代入上式中,可得:
E = 3x1.99x10^-9V/m = 5.97x10^-8V/m
由于电场线方向指向Q点,所以电场强度方向也指向Q点。因此,该点处的电场强度大小为5.97x10^-8V/m,方向指向Q点。
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