電場(chǎng)是存在于電荷周圍能傳遞電荷與電荷之間相互作用的物理場(chǎng)。在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng);同時(shí)電場(chǎng)對(duì)場(chǎng)中其他電荷產(chǎn)生力的作用。觀察者相對(duì)于電荷靜止時(shí)所觀察到的場(chǎng)稱為靜電場(chǎng)。如果電荷相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng),則除靜電場(chǎng)外,還有磁場(chǎng)出現(xiàn)。除了電荷可以引起電場(chǎng)外,變化的磁場(chǎng)也可以引起電場(chǎng),前者為靜電場(chǎng),后者叫做渦旋電場(chǎng)或感應(yīng)電場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)引起電場(chǎng)。所以運(yùn)動(dòng)電荷或電流之間的作用要通過電磁場(chǎng)來傳遞。
中文名稱 | 電場(chǎng) | 外文名稱 | Electric field |
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定義 | 電荷及變化磁場(chǎng)周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì) |
摩擦產(chǎn)生的靜電,在生產(chǎn)、生活上給人們帶來很多麻煩,甚至造成傷害。
印刷廠里,紙頁間的摩擦起電,會(huì)使紙頁粘在一起,難于分開,給印刷廠帶來麻煩,印染廠里,面紗、毛線、人造纖維上的靜電,會(huì)吸引空氣中的塵埃,使印染質(zhì)量下降,干干凈凈的人造纖維服裝,穿不了多大功夫就會(huì)蒙上一層灰塵,也是由于靜電吸塵埃的緣故。
靜電電荷積累到一定程度,會(huì)產(chǎn)生火花放電,帶來不幸。在地毯上行走的人,與地毯摩擦而帶的電如果足夠多,當(dāng)他伸手去拉金屬門把手時(shí),手與金屬把手間會(huì)產(chǎn)生火花放電,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使他痙攣。在空氣中飛行的飛機(jī),與空氣摩擦而帶的電人如果在著陸過程中沒有導(dǎo)走,當(dāng)?shù)厍谌藛T接近機(jī)身時(shí),人與飛機(jī)間可能產(chǎn)生火花放電,嚴(yán)重時(shí)可能將人擊倒。專門用來裝汽油或柴油等液體燃料的卡車,在灌油,運(yùn)輸過程中,燃油與油罐摩擦、撞擊而帶電,如果沒有及時(shí)導(dǎo)走,積累到一定程度,會(huì)產(chǎn)生電火花,引起爆炸。
防止靜電危害的基本辦法,是盡快把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,避免越積越多。具體措施則多種多樣。油罐車是靠一條拖在地上的鐵鏈把靜電導(dǎo)走。飛機(jī)機(jī)輪上通常都裝有搭地線,也有用導(dǎo)電橡膠做機(jī)輪輪胎的,著陸時(shí)它們可將機(jī)身的靜電導(dǎo)入地下。在地毯中夾雜0.05~0.07毫米的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維,消除靜電的效果很好。在印染廠中保持適當(dāng)?shù)臐穸龋睗竦目諝饪梢允轨o電荷很快消失。 ?
1、電容
(1)兩個(gè)彼此絕緣,而又互相靠近的導(dǎo)體,就組成了一個(gè)電容器。
(2)電容:表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。
① 定義式:電容C等于Q與U的比值。Q為一個(gè)極板上所帶電荷量的絕對(duì)值,U為兩極板見電勢(shì)差。不能理解為電容C與Q成正比,與U成反比。一個(gè)電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。
②決定式:C=εS/(4πkd)。ε是一個(gè)常數(shù),與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),稱為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。
(3)對(duì)于平行板電容器有關(guān)的Q、E、U、C的討論時(shí)要注意兩種情況:
保持兩板與電源相連,則電容器兩極板間的電壓U不變。充電后斷開電源,則帶電量Q不變。
(4)電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況:
第一種情況:若電容器充電后再將電源斷開,則表示電容器的電量Q為一定,此時(shí)電容器兩極的電勢(shì)差將隨電容的變化而變化。
第二種情況:若電容器始終和電源接通,則表示電容器兩極板的電壓V為一定,此時(shí)電容器的電量將隨電容的變化而變化。
2、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí),分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同:先分析受力情況,再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程(平衡、加速或減速,是直線還是曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。
(2)在對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí),要注意兩點(diǎn):
①?要掌握電場(chǎng)力的特點(diǎn)。如電場(chǎng)力的大小和方向不僅跟場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向有關(guān),還與帶電粒子的電量和電性有關(guān);在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,帶電粒子所受電場(chǎng)力處處是恒力;在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,同一帶電粒子在不同位置所受電場(chǎng)力的大小和方向都可能不同。
②是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定:基本粒子:如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有要說明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。
3、帶電粒子的加速(含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化)過程是其他形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)化過程。解決這類問題,可以用動(dòng)能定理,也可以用能量守恒定律。
若選用動(dòng)能定理,則要分清哪些力做功?做正功還是負(fù)功?是恒力功還是變力功?若電場(chǎng)力是變力,則電場(chǎng)力的功必須表達(dá)成W=QU,還要確定初態(tài)動(dòng)能和末態(tài)動(dòng)能(或初、末態(tài)間的動(dòng)能增量)
若選用能量守恒定律,則要分清有哪些形式的能在變化?怎樣變化?(是增加還是減少?)初態(tài)和末態(tài)的總能量(代數(shù)和)相等,即某種形式的能量減少一定等于其它形式能量的增加,即各種形式的能量的增量的代數(shù)和.
4、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題。
如果帶電粒子以初速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)重力,電場(chǎng)力使帶電粒子產(chǎn)生加速度,作類平拋運(yùn)動(dòng),分析時(shí),仍采用力學(xué)中分析平拋運(yùn)動(dòng)的方法:把運(yùn)動(dòng)分解為垂直于電場(chǎng)方向上的一個(gè)分運(yùn)動(dòng)--勻速直線運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是平行于場(chǎng)強(qiáng)方向上的分運(yùn)動(dòng)--勻加速運(yùn)動(dòng)。粒子的偏轉(zhuǎn)角為tanΘ=V⊥/V0。
經(jīng)一定加速電壓(U1)加速后的帶電粒子,垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入確定的平行板偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,粒子對(duì)入射方向的偏移,它只跟加在偏轉(zhuǎn)電極上的電壓U2有關(guān)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時(shí),粒子的偏移也隨之變化。如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間(T ),則在粒子穿越電場(chǎng)的過程中,仍可當(dāng)作勻強(qiáng)電場(chǎng)處理。
應(yīng)注意的問題:
1、電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)U僅僅該電場(chǎng)本身決定,與是否在該電場(chǎng)中放入電荷 ,以及放入什么樣的檢驗(yàn)電荷無關(guān)。而電場(chǎng)力F和電勢(shì)能Ep兩個(gè)量,不僅與電場(chǎng)有關(guān),還與放入場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷有關(guān)。所以E和U與電場(chǎng)有關(guān),而Ep和F與電場(chǎng)和場(chǎng)中的電荷有關(guān)。
2、一般情況下,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線并不重合,運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn)的切線方向表示速度方向,電場(chǎng)線上一點(diǎn)的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運(yùn)動(dòng)方向是有區(qū)別的.
只有在電場(chǎng)線為直線的電場(chǎng)中,且電荷由靜止開始或初速度方向和電場(chǎng)方向一致并只受電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),在這種特殊情況下粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡才是沿電力線的。
3、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)
(1)點(diǎn)電荷在真空中形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度,當(dāng)源電荷時(shí),場(chǎng)強(qiáng)方向背離源電荷,當(dāng)源電荷為負(fù)時(shí),場(chǎng)強(qiáng)方向指向源電荷。但不論源電荷正負(fù),距源電荷越近場(chǎng)強(qiáng)越大。
(2)當(dāng)取值時(shí),正的場(chǎng)源電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為正,距場(chǎng)源電荷越近,電勢(shì)越高。負(fù)的場(chǎng)源電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù),距場(chǎng)源電荷越近,電勢(shì)越低。
(3)若有n個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在,它們的電場(chǎng)就互相迭加,形成合電場(chǎng)。這時(shí)某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,而某點(diǎn)的電勢(shì)就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)的代數(shù)和。
電場(chǎng)概述
電場(chǎng)是電荷及變化磁場(chǎng)周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場(chǎng)這種物質(zhì)與通常的實(shí)物不同,它不是由分子原子所組成,但它是客觀存在的,電場(chǎng)具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。電場(chǎng)的力的性質(zhì)表現(xiàn)為:電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有作用力,這種力稱為電場(chǎng)力。電場(chǎng)的能的性質(zhì)表現(xiàn)為:當(dāng)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力對(duì)電荷作功(這說明電場(chǎng)具有能量)。
靜止電荷在其周圍空間產(chǎn)生的電場(chǎng),稱為靜電場(chǎng);隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)在其周圍空間激發(fā)的電場(chǎng)稱為有旋電場(chǎng)(也稱感應(yīng)電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng))。靜電場(chǎng)是有源無旋場(chǎng),電荷是場(chǎng)源;有旋電場(chǎng)是無源有旋場(chǎng)。普遍意義的電場(chǎng)則是靜電場(chǎng)和有旋電場(chǎng)兩者之和。
電場(chǎng)的力的性質(zhì)用電場(chǎng)強(qiáng)度來描述。電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)矢量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同,與負(fù)電荷在該點(diǎn)受靜電力的方向相反。
電場(chǎng)是存在于電荷周圍能傳遞電荷與電荷之間相互作用的物理場(chǎng)。在電荷周圍總有電場(chǎng)存在;同時(shí)電場(chǎng)對(duì)場(chǎng)中其他電荷發(fā)生力的作用。觀察者相對(duì)于電荷靜止時(shí)所觀察到的場(chǎng)稱為靜電場(chǎng)。如果電荷相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng),則除靜電場(chǎng)外,還有磁場(chǎng)出現(xiàn)。除了電荷可以引起電場(chǎng)外,變化的磁場(chǎng)也可以引起電場(chǎng),前者為靜電場(chǎng),后者叫做渦旋電場(chǎng)或感應(yīng)電場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)引起電場(chǎng),所以運(yùn)動(dòng)電荷或電流之間的作用要通過電磁場(chǎng)來傳遞。
電介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度是外電場(chǎng)的場(chǎng)長(zhǎng)與極化電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的強(qiáng)度的矢量和嗎
電位移矢量是在討論靜電場(chǎng)中存在電介質(zhì)的情況下,電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系時(shí)引入的輔助矢量。定義:在電場(chǎng)中存在電介質(zhì)的情況下,電場(chǎng)強(qiáng)度等于自由電荷和極化電荷所激發(fā)的場(chǎng)的疊加,為真空中的介電常數(shù),移項(xiàng)得:方...
電場(chǎng)就是電磁場(chǎng),當(dāng)然有強(qiáng)穿透力, 科學(xué)和實(shí)踐已經(jīng)證明,變電站可以引起空間電波的反射,或者由于電磁感應(yīng)而引起線路再輻射現(xiàn)象的發(fā)生,輸配電線及變電站在傳輸高壓大電流的過程中,可以產(chǎn)生各種類型的電磁波.眾所...
勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式是哪個(gè)
E=U/D,請(qǐng)您注意,U為沿著電場(chǎng)線兩點(diǎn)的電勢(shì)差,D為這兩點(diǎn)的距離,否者,公式不成立。 此外,E=F/q,也適合計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
電場(chǎng)摩擦起電
(electrification by friction)
用摩擦的方法使物體帶電的過程,叫做摩擦起電;或兩種不同的物體相互摩擦后,一種物體帶正電,另一種物體帶負(fù)電的現(xiàn)象。
摩擦起電的原因,是因?yàn)槟Σ量梢允刮矬w得到多余的電子或失去原有的電子。得到多余電子的物體帶負(fù)電,失去原有電子的物體帶正電。
摩擦起電的定義:當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體則帶正電。
摩擦后的物體所帶的電荷有兩種:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是一種(正電),用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種(負(fù)電)。
電場(chǎng)其他資料
靜電場(chǎng)是由靜止電荷激發(fā)的電場(chǎng)。該靜止電荷被稱為場(chǎng)源電荷,簡(jiǎn)稱為源電荷。靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn),終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷。靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向和場(chǎng)源電荷有著密切的關(guān)系。當(dāng)場(chǎng)源電荷為正電荷時(shí),該電場(chǎng)的電場(chǎng)線成發(fā)散狀;當(dāng)場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷時(shí),該電場(chǎng)的電場(chǎng)線成收斂狀。
靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度公式為:E=F/q。單位為牛[頓]每庫倫,符號(hào)為N/C。它的另一個(gè)單位是伏特每米(V/m)。兩個(gè)單位之間的關(guān)系是1N/C=1V/m
感應(yīng)電場(chǎng)
變化磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)叫感應(yīng)電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)。
磁場(chǎng)變化時(shí)線圈產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體的種類、形狀、性質(zhì)和構(gòu)成均無關(guān),是由磁場(chǎng)本身的變化引起的。因此麥克斯韋提出了“變化的磁場(chǎng)會(huì)在其周圍的空間激發(fā)一種電場(chǎng),正是這種電場(chǎng)使得閉合回路中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)和感生電流”的理論,并將這種電場(chǎng)稱為渦旋電場(chǎng)。
感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的,沒有起點(diǎn)、終點(diǎn)。閉合的電場(chǎng)線包圍變化的磁場(chǎng)。
描述某點(diǎn)電場(chǎng)特性的物理量,符號(hào)是E,E是矢量。電場(chǎng)強(qiáng)度簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng),定義為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值,但場(chǎng)強(qiáng)不與q成反比,只是由比值來反映和測(cè)定。
場(chǎng)強(qiáng)的方向與正檢驗(yàn)電荷的受力方向相同。場(chǎng)強(qiáng)的定義是根據(jù)電場(chǎng)對(duì)電荷有作用力的特點(diǎn)得出的。對(duì)電荷激發(fā)的靜電場(chǎng)和變化磁場(chǎng)激發(fā)的渦旋電場(chǎng)都適用。場(chǎng)強(qiáng)的單位是牛/庫或伏/米,兩個(gè)單位名稱不同,但大小一樣。場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)受的電場(chǎng)力,場(chǎng)強(qiáng)的方向與正電荷受力方向相同。
電場(chǎng)的特性是對(duì)電荷有作用力,這種作用力就是電場(chǎng)力,正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同,負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反。
電場(chǎng)是一種物質(zhì),具有能量,場(chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)的能量大。
已知電場(chǎng)強(qiáng)度可判定電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力,電介質(zhì)(絕緣體)的電擊穿與場(chǎng)強(qiáng)大小有關(guān)。
點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度由點(diǎn)電荷決定,與試探電荷無關(guān).
真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式:E=kQ/r2
勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式:E=U/d
任何電場(chǎng)中都適用的定義式:E=F/q
介質(zhì)中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng):E=kQ/r2
注:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相同,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一組疏密相同的平行線.
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有E=U/d(只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)),U為電勢(shì)差,單位:伏特/米。電荷在此電場(chǎng)中受到的力為恒力,帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作勻變速運(yùn)動(dòng)。
為形象地描述場(chǎng)強(qiáng)的分布,在電場(chǎng)中人為地畫出一些有方向的曲線,曲線上一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。電場(chǎng)線的疏密程度與該處場(chǎng)強(qiáng)大小成正比。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
電場(chǎng)是一種物質(zhì),電場(chǎng)線是人為畫出的便于形象描述電場(chǎng)分布的輔助工具,并不是客觀存在的。
在沒有電荷的空間,電場(chǎng)線具有不相交、不中斷的特點(diǎn)。靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線還具有下列特性:
1.電場(chǎng)線不閉合,始于正電荷或無窮遠(yuǎn),止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)。
2.電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面。
3.電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直。
感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線具有下述特性:
1.電場(chǎng)線是閉合的。
2.閉合的電場(chǎng)線包圍磁感線。
知道一個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,就可判定場(chǎng)強(qiáng)的方向和大小,就可畫出等勢(shì)面,能判定電勢(shì)高低(沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低)。
應(yīng)該注意,電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡。根據(jù)電場(chǎng)線方向能確定電荷的受力方向和加速度方向,不能確定電荷的速度方向、運(yùn)動(dòng)的軌跡。電場(chǎng)線是直線時(shí),電荷運(yùn)動(dòng)速度與電場(chǎng)線平行,電荷運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線重合。
電場(chǎng)力:
一、定義:電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的。只要有電荷存在,電荷的周圍就存在著電場(chǎng),電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用,這種力就叫做電場(chǎng)力。
二、方向:正電荷沿電場(chǎng)線的切線方向,負(fù)電荷沿電場(chǎng)線的切線方向的反方向。
三、計(jì)算:電場(chǎng)力的計(jì)算公式是F=qE,其中q為點(diǎn)電荷的帶電量,E為場(chǎng)強(qiáng)?;蛴蒞=Fd,也可以根據(jù)電場(chǎng)力做功與在電場(chǎng)力方向上運(yùn)動(dòng)的距離來求。電磁學(xué)中另一個(gè)重要公式W=qU(其中U為兩點(diǎn)間電勢(shì)差)就是由此公式推導(dǎo)得出。
電場(chǎng)力的功能:
由于電場(chǎng)力的作用廣泛,它應(yīng)用到粒子加速器,航天事業(yè)中導(dǎo)航修正。對(duì)新物質(zhì)的加工,對(duì)物質(zhì)排列改變,在未來可能是主要?jiǎng)恿χ?,等等?/p>
電場(chǎng)力的研究方向:
在未來有電場(chǎng)力的存在航空航天事業(yè)會(huì)得到長(zhǎng)足發(fā)展,例如利用電場(chǎng)保護(hù)層(可以讓飛行器更輕);以及讓飛行器依賴電場(chǎng)飛行(而取代現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī));電場(chǎng)在核物質(zhì)的衰變起作用(讓我們能更好的利用能源)。
通常,正電荷的電荷量用正數(shù)表示,負(fù)電荷的電荷量用負(fù)數(shù)表示。任何帶電體所帶電量總是等于某一個(gè)最小電量的整數(shù)倍,這個(gè)最小電量叫做基元電荷,也稱元電荷,用e表示,1e=1.60217733×10?1?C ,在計(jì)算中可取e=1.6×10^-19C。它等于一個(gè)電子所帶電量的多少,也等于一個(gè)質(zhì)子所帶電量的多少。國(guó)際單位制中電量的基本單位是庫侖,量綱為I*T ,1庫侖=1安培·秒。庫侖是電量的單位,符號(hào)為C,它是為紀(jì)念法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵龆摹H魧?dǎo)線中載有1安培的穩(wěn)恒電流,則在1秒內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面積的電量為1庫侖。庫侖不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位,而是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出單位。一個(gè)電子所帶負(fù)電荷量庫侖(元電荷),也就是說1庫侖相當(dāng)于6.24146×10^18個(gè)電子所帶的電荷總量。電荷量的公式: Q=It(其中I是電流,單位A ;t是時(shí)間,單位s)
大多數(shù)帶電體的電荷量都等于最小電荷量e的整倍數(shù),但部分粒子(如六種夸克)除外。最小電荷量e就叫做元電荷
e=1.60217733×10?1?C(元電荷也有質(zhì)量)
保守場(chǎng)
保守場(chǎng),電場(chǎng)做功與路徑無關(guān),只與始末位置有關(guān)。
渦旋電場(chǎng)
磁場(chǎng)變化時(shí)線圈產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體的種類、形狀、性質(zhì)和構(gòu)成均無關(guān),是由磁場(chǎng)本身的變化引起的。因此麥克斯韋提出了“變化的磁場(chǎng)會(huì)在其周圍的空間激發(fā)一種電場(chǎng),正是這種電場(chǎng)使得閉合回路中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)和感生電流”的理論,并將這種電場(chǎng)稱為渦旋電場(chǎng)。
電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有作用力,因此可以通過這一性質(zhì)來研究電場(chǎng)。放入電場(chǎng)中試探電場(chǎng)性質(zhì)的電荷稱為試探電荷。試探電荷的電荷量應(yīng)足夠小,使得它被放入電場(chǎng)后不會(huì)影響原有電場(chǎng)的分布:另外,它的線度也應(yīng)足夠小,這樣才能方便地研究電場(chǎng)中各點(diǎn)的情況。
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采用兩種不同型號(hào)的工頻電場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)存在較大的偏差;為研究產(chǎn)生偏差的原因,對(duì)這兩種設(shè)備進(jìn)行了比對(duì)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:工頻電場(chǎng)探頭的支架所用材料是影響工頻電場(chǎng)測(cè)量的一個(gè)重要因素,支架上存在金屬部件會(huì)對(duì)工頻電場(chǎng)的測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生較大影響。
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靜電場(chǎng) 一、庫倫定律與電荷守恒定律 1.庫侖定律 (1)真空中的兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們電荷量的乘 積成正比,與它們距離的二次方成反比,作用力的方向在他們的連 線上。 (2)電荷之間的相互作用力稱之為靜電力或庫倫力。 (3)當(dāng)帶電體的距離比他們的自身大小大得多以至于帶電體的形狀、 大小、電荷的分布狀況對(duì)它們之間的相互作用力的影響可以忽略不 計(jì)時(shí),這樣的帶電體可以看做帶電的點(diǎn),叫點(diǎn)電荷。類似于力學(xué)中 的質(zhì)點(diǎn),也時(shí)一種理想化的模型。 2.電荷守恒定律 電荷既不能創(chuàng)生,也不能消失,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物 體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中,電 荷的總量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫電荷守恒定律。 電荷守恒定律也常常表述為:一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電 荷的代數(shù)和總是保持不變的。 二、電場(chǎng)的力的性質(zhì) 1.電場(chǎng)強(qiáng)度 (1)定義:放入電場(chǎng)中的某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的
電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相同,該區(qū)域電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),也可稱作均勻電場(chǎng)。[1]
電場(chǎng)是一種特殊物質(zhì),是一種不以人的感官所感覺的客觀存在.電場(chǎng)具有物質(zhì)的一般共性,這就是電場(chǎng)跟一般物質(zhì)一樣都具有能量和動(dòng)量.
只要有電荷存在的地方,其周圍就一定存在電場(chǎng),通過電磁感應(yīng)就可能對(duì)人體或設(shè)備帶電。因此,帶電作業(yè)必須了解電場(chǎng)基本知識(shí),加強(qiáng)防護(hù)措施。
根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的均勻程度,電場(chǎng)可以分為均勻電場(chǎng)與不均勻電場(chǎng)。
在均勻電場(chǎng)中,各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,方向都相同,如圖2 (a)所示平板電容器中間 部分的電場(chǎng)即為均勻電場(chǎng)。上述情況以外的電場(chǎng)都是不均勻電場(chǎng);按不均勻程度的差別,又可分為稍不均勻電場(chǎng)和極不均勻電場(chǎng)。稍不均勻電場(chǎng)如球距不大于球的直徑的球間隙電場(chǎng),如圖2(b)所示,極不均勻電場(chǎng)如棒一板間隙電場(chǎng)及棒一棒間隙電場(chǎng),如圖2(c)、(d)所示。棒一棒間隙電場(chǎng)屬于對(duì)稱的稍不均勻電場(chǎng),棒一板間隙電場(chǎng)則屬于不對(duì)稱的不均勻電場(chǎng)。前者比后者稍均勻些。
分析絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿時(shí),不僅要考慮絕緣距離,而且還要考慮電場(chǎng)不均勻程度的影響。對(duì)于同樣距離的間隙,電場(chǎng)愈不均勻,通常擊穿電壓愈低。電氣設(shè)備中的電場(chǎng)大多為不均勻電場(chǎng),為了提高絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿電壓,必須設(shè)法減小電場(chǎng)的不均勻程度。
電極表面的電場(chǎng)強(qiáng)度與其表面的電荷密度成正比。在電極的尖端或邊緣,如圖2(a)及(e)所示,由于曲率半徑小,表面電荷密度大,電力線密集,電場(chǎng)強(qiáng)度高,容易發(fā)生局部放電。這種現(xiàn)象稱為尖端效應(yīng)或邊緣效應(yīng)。電極的邊緣或尖端是造成極不均勻電場(chǎng)的重要原因,所以工程上常需要改善電極形狀,避免電極表面曲率半徑過小或出現(xiàn)尖角 。
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