如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N,这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一单位是伏(特)每米,符号是V/m,它与牛每库相等,即1V/m=1N/C。
简介
电场强度遵从场强叠加原理,即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和,即场强叠加原理是实验规律,它表明各个电场都在独立地起作用,并不因存在其他电场而有所影响。以上叙述既适用于静电场也适用于有旋电场或由两者构成的普遍电场。电场强度的叠加遵循矢量合成的平行四边形定则。
电场强度的大小,关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电材料中出现的电流密度、端钮上的电压,以及是否产生电晕、闪络现象等问题,是设计中需考虑的重要物理量之一。
电场强度的单位是牛顿每库仑(N/C)。
① 知识点定义来源与讲解:
电场强度是指单位正电荷在电场中所受到的力的大小。它的定义公式为 E = F / q ,其中 E 代表电场强度,F 代表力,q 代表电荷。电场强度衡量了电场对电荷的作用力大小,单位为牛顿每库仑(N/C)。
② 知识点运用:
电场强度的单位"N/C"常用于描述和计算电场中的力和电荷之间的关系。它可以用于计算在特定电场中放置电荷时所受到的力,也用于描述电场的强弱和方向。通过了解电场强度单位,我们可以理解电场的基本特性,并利用其进行电荷和电场的相关计算与分析。
③ 知识点例题讲解:
假设有一个电场中的正电荷,其电荷量为 q = 5 μC,位于电场中的某一点,所受到的电场强度为 E = 8 N/C。求此正电荷所受到的力 F。
解析:
根据电场强度的定义,电场强度 E 等于力 F 除以电荷量 q。将已知数据代入公式可以求解力 F:
F = E * q
F = 8 N/C * 5 × 10^(-6) C = 4 × 10^(-5) N
因此,该正电荷所受到的力为 4 × 10^(-5) N。
①知识点定义来源&讲解:
电场强度是描述电场中电力作用强弱的物理量,单位是牛顿/库仑,常用符号是 N/C。电场强度定义为单位正电荷所受到的电力大小。
电场强度的定义公式为:
E = F/q
其中,E表示电场强度,F表示电场力,q表示单位正电荷。
②知识点运用:
电场强度广泛应用于电场相关的物理问题,如:
- 计算电荷在电场中受到的力大小:根据电场强度的定义,可以计算给定电荷在电场中受到的力的大小,使用公式 F = qE。
- 计算电场对电荷的加速度:根据牛顿第二定律 F = ma,结合电场力 F = qE,可以求解电荷在电场中的加速度 a。
- 计算电势差:电场强度与电势差之间有关系,可以通过电场强度的积分来计算电荷沿某路径移动时所经历的电势差。
③知识点例题讲解:
例题:一个电荷量为 2 μC 的正电荷在电场强度为 500 N/C 的电场中受到的力大小是多少?
解析:根据电场强度的定义公式 E = F/q,可以计算电场力 F。
已知 q = 2 μC = 2 × 10^-6 C,E = 500 N/C,代入公式得:
F = qE = (2 × 10^-6 C) × (500 N/C) = 1 × 10^-3 N
所以,电荷在该电场中受到的力大小为 1 × 10^-3 牛顿。
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