- 静电场6大物理量
静电场中的六个主要物理量包括:电场强度(E)、电位(V)、电势(Φ)、电势能(Epsilon)、电容(C)和自发电势(U)。
- 电场强度是用来表示电场中某点的力的性质的物理量;
- 电位则是描述静电场的一个概念,描述电荷分布的状态,是引入电位能的概念的基础;
- 电势是描述静电场特性的基本物理量,标量,其大小取决于电场本身,而与电荷无关;
- 电势能是处于电场中的带电物体带有的电荷所具有的能量;
- 电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量;
- 自发电势是电源产生的电动势,等于非静电力在电源内部从负极向正极移动单位正电荷时所做的功。
这些物理量在描述静电场时起着重要的作用。
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。
解题过程:
根据电场强度与电势差的关系,有:
E = U/d
其中,U为电势差,d为沿电场线方向的距离。
由于点电荷Q产生的静电场是匀强电场,所以d可以表示为从A点到Q点的距离。
已知Q产生的电势差为:U = φA - φQ = 3V - 0V = 3V
已知电子在A点的电荷量为:q = -1.99x10^-9C
已知电子在A点的电势为:φA = 3V
根据库伦定律,有:F = kQq/r^2
其中,F为库伦力,k为静电力常量。
由于电子在A点受到的电场力与电场强度方向相反,所以该点处的电场强度大小为:
E = F/q = kQ/r^2 = 9x10^9 x 1.99x10^-9 / (3^2) N/C = 5x10^4 N/C
方向由A指向Q。
因此,该点处的电场强度大小为5x10^4 N/C,方向由A指向Q。
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