电场力与静电力的关系
用物体带的电荷量q乘以它所在位置的电场强度E就得到电场力.F = q*E.
静电力是"真空中两个静止点电荷之间的相互作用力",关键有三个,“真空”,“静止”,“点电荷”,是有定义的。有空气的话,力就会变小;不静止的话,运动电荷还会产生磁场,就多了一个电磁相互作用力。点电荷则是一个基础的假设,一个经典物理学的假设,但是在理论上会有问题……实验中当然是看不见点电荷的。
电场强度
电场定义式是电场力与电荷的比值,那么肯定还有推导的公式。真空中点电荷的电场力就是库仑力,那么库仑力与电荷比值也是电场强度,这个适用条件就必须跟库仑力的条件一致了,因为是根据库仑力推导出来的。所以就出现电荷激发的电场强度公式。
根据上面的知识点,为了方便,我们用画图来用电场线描述是好的。那具体我们可以分为正点电荷,负电荷,两个正电荷,两个负电荷及一正一负电荷激发的电场强度,所以就出现以上这些电场线图。
根据库仑力和电场强度定义式结合的推导公式,可以一个一个把上面的对应的电场线图弄懂。
静电场中电势和电势能的关系是什么?
虽然之差一个字,这两者是截然不一样的。电势类似于高度,是一种位置量,取决于研究点在电场中位置和零势能面。
一般来说,距离正电荷越近,这一点的电势就越高。
电势能是一种能量,指的是把电荷从所在位置移到零势能面,电场力所做的功的大小。
电势能,需要借助重力势能与重力做功来理解。上述过程,如果电场力做的是负功,说明电势能为负;反之则为正。
另外,电势的大小和电荷的正负是没有关系的,电势能大小与电荷正负相关(电场力与电荷正负相关)。
可以计算点电荷在它所在点出的电场强度吗
当按点电荷模型计算时,点电荷将在其附近产生无穷大的电场,而这显然是不可能的,点电荷周围的实际电场可以用高斯定律计算出来,的确就是有限的。
所以计算实际问题我们还要从点电荷模型转为电荷微元模型,也即利用微积分的微元思想处理计算,这里面的关键区别是,电荷微元是要在其自身位置产生电场与电势的,它是对点电荷周围的实际电场的一种等效。如果说的学术一点,点电荷模型不包含自能只包含互能,而电荷微元模型则既包含自能又包含互能。如果你学过大学课程的话,就会发现以上只是一种理论完备性上的推广,二者的实际计算式长得完全一样。
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