- 静电场所有物理量
静电场中的物理量主要包括以下几个:
1. 电场强度(E):描述电场力的性质的物理量,单位为牛/库(N/C)。
2. 电势(Ψ):描述电场能量或能量的物理量,单位为伏特(V)。
3. 电势差(U):指静电场中两点间电势的差值,也称为电压,单位为伏特(V)。
4. 电偶极矩(P):描述电场中电场力对电荷的作用力,单位为纳库米(nCm)。
5. 电容(C):描述静电场中储存电能的物理量,单位为法拉(F)。
6. 电阻(R):描述静电场中电荷流动难易程度的物理量,单位为欧姆(Ω)。
7. 电场力:电荷在电场中所受到的力,单位为牛(N)。
8. 电力线:描述电场中电场强度方向的一系列曲线,通常用箭头或线条表示。
9. 等势面:电势相等的各点连成的曲面,通常用于描述静电场的某些性质。
这些是静电场中最基本的物理量,还有其他次要的量,如电场力密度、电位等。这些量在描述和理解静电场的性质和现象时都非常重要。
相关例题:
1. 电场强度E:
E = kQ/r² (点电荷场强公式)
其中,E表示电场强度,Q表示场源电荷,r表示场源电荷到某一点间的距离,k是一个常数,大约等于9.0 × 10^9N·m²/C²。
2. 电势差U:
Uab = φa - φb (两点间的电势差)
其中,Uab表示两点间的电势差,φa和φb分别表示a点和b点的电势。
3. 电势能E:
E = φq (电荷在某点的电势能)
其中,E表示电荷在某点的电势能,φ表示该点的电势,q表示电荷的电量。
【例题】一个均匀带电的球体,其电荷分布为球内外对称分布。已知球体的半径为R,其电荷密度为ρ。求球体外部距离球心为r处的电场强度。
【分析】
根据点电荷场强的计算公式E = kQ/r²,由于球体电荷分布为球内外对称分布,因此可以认为球体内部电荷量为零。根据库仑定律,球体外部的电场强度为:
E = kρ4πr²/r³ = 4πkρr²/r
其中,E表示球体外部距离球心为r处的电场强度,ρ表示球体的电荷密度,r表示距离球心的距离。
【答案】
根据上述公式,可得E = 4πkρR²/r。当r→∞时,E→0。因此,球体外部距离球心为r处的电场强度为零。
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