物理靜電場總結

時間：2024-05-15 07:23:20

物理靜電場總結兩篇

物理靜電場總結兩篇

物理靜電場總結兩篇

　　篇一：物理靜電場總結

　　一、電荷、電荷守恒定律

　　1、兩種電荷：“+”“-”用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。

　　2、元電荷：所帶電荷的最小基元，一個元電荷的電量為1．6×10C，是一個電子(或質子)所帶的電量。說明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數倍。

　　荷質比(比荷)：電荷量q與質量m之比，(q/m)叫電荷的比荷

　　3、起電方式有三種

　　①摩擦起電

　　②接觸起電注意：電荷的變化是電子的轉移引起的；完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和后再平分。

　　③感應起電——切割B，或磁通量發生變化。

　　④光電效應——在光的照射下使物體發射出電子

　　4、電荷守恒定律：

　　電荷既不能創造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，系統的電荷總數是不變的．

　　二、庫侖定律

　　1．內容：真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。方向由電性決定(同性相斥、異性相吸) －19

　　2．公式： k＝9．0×10N〃m／C 922

　　極大值問題：在r和兩帶電體電量和一定的情況下，當Q1=Q2時，有F最大值。

　　3．適用條件：（1）真空中；（2）點電荷．

　　點電荷是一個理想化的模型，在實際中，當帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時，就可以把帶電體視為點電荷．（這一點與萬有引力很相似，但又有不同：對質量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；而對帶電導體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替r）。點電荷很相似于我們力學中的質點．注意：①兩電荷之間的作用力是相互的，遵守牛頓第三定律

　　②使用庫侖定律計算時，電量用絕對值代入，作用力的方向根據“同性相排斥，異性相吸引”的規律定性判定。

　　計算方法：①帶正負計算，為正表示斥力；為負表示引力。

　　②一般電荷用絕對值計算，方向由電性異、同判斷。

　　三個自由點電荷平衡問題，靜電場的典型問題，它們均處于平衡狀態時的規律。

　　① “三點共線，兩同夾異，兩大夾小”

　　② 中間電荷靠近另兩個中電量較小的。

　　③

　　中間點電荷的平衡求間距，兩邊之一平衡求中間點電荷的電量，關系式為或

　　④ q1、q3固定時，q2的平衡位置具有唯一性，且與q2的電量多少，電性正負無關。

　　三、電場：

　　1、存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質．電荷間的作用總是通過電場進行的。

　　電場：只要電荷存在它周圍就存在電場，電場是客觀存在的，它具有力和能的特性。力(電場強度)；能(磁通量)

　　若電荷不動周圍的是靜電場，若電荷運動周圍不單有電場而且產生磁場，

　　2、電場的基本性質-------①是對放入其中的電荷有力的作用。②能使放入電場中的導體產生靜電感應現象

　　3、電場可以由存在的電荷產生，也可以由變化的磁場產生。

　　四、電場強度(E)——描述電場力特性的物理量。（矢量）

　　1．定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度，表示該處電場的強弱

　　2．求E的規律及方法(有如下5種)：

　　①E＝ (定義普遍適用)單位是：N/C或V/m； “描述自身的物理量”統統不能說××正此，××反比(下同) ② (導出式，真空中的點電荷，其中Q是產生該電場的電荷)③(導出式，僅適用于勻強電場，其中d是沿電場線方向上的距離)

　　④ 電場的矢量疊加：當存在幾個場源時，某處的合場強=各個場源單獨存在時在此處產生場強的矢量和

　　⑤ 利用對稱性求解。

　　3．方向： ①與該點正電荷受力方向相同，與負電荷的受力方向相反；

　　②電場線的切線方向是該點場強的方向；

　　③場強的方向與該處等勢面的方向垂直．平行板電容器邊緣除外。

　　4．在電場中某一點確定了，則該點場強的大小與方向就是一個定值，與放入的檢驗電荷無關，即使不放入檢驗電荷，該處的場強大小方向仍不變。檢驗電荷q充當“測量工具”的作用．

　　某點的E取決于電場本身,(即場源及這點的位置,)與q檢的正負,電何量q檢和受到的電場力F無關.

　　這一點很相似于重力場中的重力加速度,點定則重力加速度定.與放入該處物體的質量無關,即使不放入物體,該處的重力加速度仍為一個定值．

　　5、電場強度是矢量，電場強度的合成按照矢量的合成法則．（平行四邊形法則和三角形法則）

　　6、電場強度和電場力是兩個概念，電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關，而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關，

　　五、電場線：定義：在電場中為了形象的描繪電場而人為想象出或假想的曲線[描述E的強弱(疏密)和方向]。電場線實際上并不存．但E又是客觀存在的，電場線是人為引入的研究工具。電場線是人為引進的，實際上是不存在的；法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場或磁場。

　　① 切線方向表示該點場強的方向，也是正電荷的受力方向．

　　② 靜電場電場線有始有終：始于“+”，終止于“-”或無窮遠，從正電荷出發到負電荷終止，或從正電荷出發到無窮遠處終止，或者從無窮遠處出發到負電荷終止．

　　③ 疏密表示該處電場的強弱，也表示該處場強的大小．越密，則E越強

　　④ 勻強電場的電場線平行且等間距直線表示．(平行板電容器間的電場，邊緣除外) ⑤ 沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場．

　　⑥ 沿著電場線方向，電勢越來越低．但E不一定減小；沿E方向電勢降低最快的方向。 ⑦ 電場線⊥等勢面．電場線由高等勢面批向低等勢面.

　　⑧ 靜電場的電場線不相交,不終斷,不成閉合曲線。但變化的電場的電場線是閉合的。 ⑨ 電場線不是電荷運動的軌跡．也不能確定電荷的速度方向。

　　除非三個條件同時滿足：①電場線為直線，②v0=0或v0方向與E方向平行。③僅受電場力作用。熟記幾種典型電場的電場線特點：（重點）

　　①孤立點電荷周圍的電場；②等量異種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點)；③等量同種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點)；④勻強電場；⑤點電荷與帶電平板；⑥具有某種對稱性的電場；⑦均勻輻射狀的電場⑧周期性變化的電場。

　　一、電勢差U （是指兩點間的）

　　①定義：電場中兩點間移動檢驗電荷q（從A→B），電場力做的功WAB跟其電量q的比值叫做這兩點

　　間的電勢差，UAB=WAB/q是標量．UAB的正負只表示兩點電勢誰高誰低。UAB為正表示A點的電勢高于B點的電勢。

　　②數值上=單位正電荷從A→B過程中電場力所做的功。

　　③等于A、B的電勢之差,即UAB=φA－φB

　　④在勻強電場中UAB= EdE(dE表示沿電場方向上的距離)

　　意義：反映電場本身性質，取決于電場兩點，與移動的電荷無關，與零電勢的選取無關，

　　電勢差對應靜電力做功，電能

　　電動勢對應非靜電力做功電能其它形式的能。其它形式的能

　　點評：電勢差很類似于重力場中的高度差．物體從重力場中的一點移到另一點，重力做的功跟其重量的比值叫做這兩點的高度差h＝W/G．二、電勢（是指某點的）描述電場能性質的物理量。必須先選一個零勢點，（具有相對性）相對零勢點而言，常選無窮遠或大地作為零電勢。正點電荷產生的電場中各點的電勢為正，負點電荷產生的電場中各點的電勢為負。 ①定義：某點相對零電勢的電勢差叫做該點的電勢，是標量．

　　②在數值上=單位正電荷由該點移到零電勢點時電場力所做的功.

　　特點：⑴ 標量：有正負，無方向，只表示相對零勢點比較的結果。

　　⑵ 電場中某點的電勢由電場本身因素決定，與檢驗電荷無關。與零勢點的選取有關。

　　⑶ 沿電場線方向電勢降低，逆。。。。。。（但場強不一定減小）。沿E方向電勢降得最快。

　　⑷ 當存在幾個場源時，某處合電場的電勢等于各個場源在此處產生電勢代數和的疊加。電勢高低的判斷方法：1根據電場線的方向判斷；2電場力做功判斷；3電勢能變化判斷。點評：類似于重力場中的高度．某點相對參考面的高度差為該點的高度．

　　注意：(1) 高度是相對的．與參考面的選取有關，而高度差是絕對的與參考面的選取無關．同樣電勢是相對的與零電勢的選取有關，而電勢差是絕對的，與零電勢的選取無關．

　　(2) 一般選取無限遠處或大地的電勢為零．當零電勢選定以后，電場中各點的電勢為定值．

　　(3) 電場中A、B兩點的電勢差等于A、B的電勢之差,即UAB=φA－φB,沿電場線方向電勢降低.

　　三、電勢能EP

　　1概念：由電荷及電荷在電場中的相對位置決定的能量，叫電荷的電勢能。

　　電勢能具有相對性，與零參考點的選取有關(通常選地面或∞遠為電勢能零點)

　　特別指出：電勢能實際應用不大，常實際應用的是電勢能的變化。

　　電荷在電場中某點的電勢能=把電荷從此點移到電勢能零處電場力所做的功。

　　E=q φA→0

　　四、電場力做功與電勢能

　　1．電勢能：電場中電荷具有的勢能稱為該電荷的電勢能．電勢能是電荷與所在電所共有的。

　　2．電勢能的變化：電場力做正功電勢能減少；電場力做負功電勢能增加．

　　重力勢能變化：重力做正功重力勢能減少；重力做負功重力勢能增加．

　　3. 電場力做功：由電荷的正負和移動的方向去判斷(4種情況)化（重點和難點知識）

　　正、負電荷沿電場方向和逆電場方向的4種情況。對以后的學習帶來困難）功的正負電勢能的變（上課時一定要搞清楚的，否則

　　電場力做功過程就是電勢能與其它形式能轉化的過程（電勢差），做功的數值就是能量轉化的多少。 W=FSCOS(勻強電場)W=qEd (d為沿場強方向上的距離)

　　W=qU= — △Ep，U為電勢差，q為電量．

　　重力做功：W＝Gh，h為高度差，G為重量．

　　篇二：大學物理靜電場總結

　　第七章、靜

　　一、兩個基本物理量（場強和電勢）

　　1、電場強度

　　電場

　　⑴、試驗電荷在電場中不同點所受電場力的大小、方向都可能不同；而在

　　同一點，電場力的大小與試驗電荷電量成正比，若試驗電荷異號，則所受電場力的方向相反。我們就用

　　F q

　　來表示電場中某點的電場強度，用 q

　　E表示，即E

　　對電場強度的理解：

　　①反映電場本身性質，與所放電荷無關。

　　②E的大小為單位電荷在該點所受電場力,E的方向為正電荷所受電場力

　　的方向。

　　③單位為N/C或V/m

　　④電場中空間各點場強的大小和方向都相同稱為勻強電場 ⑵、點電荷的電場強度

　　以點電荷Q所在處為原點O,任取一點P(場點),點O到點P的位矢為r,把試

　　驗電荷q放在P點,有庫侖定律可知,所受電場力為：

　　F1Q

　　q40r

　　⑶常見電場公式

　　無限大均勻帶電板附近電場：

　　2、電勢

　　⑴、電場中給定的電勢能的大小除與電場本身的性質有關外，還與檢驗電荷

　　有關，而比值

　　Epa0

　　則與電荷的大小和正負無關，它反映了靜電場中某給

　　定點的性質。為此我們用一個物理量-電勢來反映這個性質。即V⑵、對電勢的幾點說明 ①單位為伏特V

　　E ②通常選取無窮遠處或大地為電勢零點，則有:V

　　Edr

　　即P點的電勢等于場強沿任意路徑從P點到無窮遠處的線積分。

　　⑶常見電勢公式點電荷電勢分布：V

　　半徑為R的均勻帶點球面電勢分布：V

　　q40r

　　q40Rq40r

　　0rR

　　二、四定理

　　1、場強疊加定理

　　點電荷系所激發的電場中某點處的電場強度等于各個點電荷單獨存在時對

　　該點的電場強度的矢量和。即

　　EE1E2...En

　　2、電勢疊加定理

　　V1 、V2 ...Vn 分別為各點電荷單獨存在時在P點的電勢點電荷系

　　的電場中，某點的電勢等于各點電荷單獨存在時在該點電勢的代數和。 3、高斯定理

　　在真空中的靜電場內，通過任意封閉曲面的電通量等于該閉合曲面包圍的所

　　有電荷的代數和除以說明：

　　①高斯定理是反映靜電場性質的一條基本定理。

　　②通過任意閉合曲面的電通量只取決于它所包圍的電荷的代數和。 ③高斯定理中所說的閉合曲面，通常稱為高斯面。

　　三、靜電平衡

　　1、靜電平衡

　　當一帶電體系中的電荷靜止不動，從而電場分布不隨時間變化時，帶電

　　體系即達到了靜電平衡。

　　說明：

　　①導體的特點是體內存在自由電荷。在電場作用下，自由電荷可以移動，

　　從而改變電荷分布；而電荷分布的改變又影響到電場分布。 ②均勻導體的靜電平衡條件：體內場強處處為零。 ③導體是個等勢體，導體表面是個等勢面。 ④導體外靠近其表面的地方場強處處與表面垂直。

　　2、靜電平衡時導體上的電荷分布

　　在達到靜電平衡時，導體內部處處沒有凈電荷，電荷只分布在導體的表

　　面。

　　說明：

　　①在靜電平衡狀態下，導體表面之外附近空間的場強E與該處導體表面

　　的面電荷密度的關系為：E

　　③表面曲率的影響（孤立導體）表面曲率較大的地方（突出尖銳），較

　　大；曲率較小的地方（較平坦），較小 3、導體殼 ①腔內無帶電體

　　當導體殼內沒有其他帶電體時，在靜電平衡下，導體殼的內表面上處處

　　沒有電荷，電荷只能分布在外表面；空腔內沒有電場

　　②腔內有帶電體

　　當導體殼腔內有其他帶電體時，在靜電平衡狀態下，導體殼的內表面所

　　帶電荷與腔內電荷的代數和為0

　　③靜電屏蔽

　　封閉導體殼（不論接地與否）內部的電場不受外電場的影響；接地封閉導體殼（或金屬絲網）外部的場不受殼內電荷的影響。

　　四、電通量、電容及電場中的能量計算

　　1、電通量

　　取電場中任一面元ds，通過此面元的電場線條數即定義為通過這一面元的電

　　通量 d

　　①通過任意曲面的電通量為：edeEds

　　②對封閉曲面來說，eEds

　　并且，對于封閉曲面，取其外法線矢量為正方向，即穿入為負、穿出為正。 2、電容

　　①使導體每升高單位電勢所需要的電量 ②單位：法拉F、F、pF

　　③電容C是與導體的形狀、大小有關的一個常數，與q、V無關 3、電容器

　　兩個帶有等量異號電荷的導體所組成的系統。說明：

　　①電容器的電容與兩導體的尺寸、形狀、相對位置有關

　　②通常在電容器兩金屬極板間夾有一層電介質，也可以就是空氣或真空。

　　電介質會影響電容器的電容。 ③平行板電容器C0

　　④球形電容器 C4、靜電場中的能量

　　q11

　　4RARB

　　①電容器的電能為：We

　　CU 2

　　②能量密度(單位體積內的電場能量)為:We

　　五、靜電場中的電介質

　　篇三：高中物理靜電場知識點總結

　　靜電場--知識點

　　一、庫倫定律與電荷守恒定律

　　1．庫侖定律

　　（1）真空中的兩個靜止的點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、電荷的分布狀況對它們之

　　間的相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體可以看做帶電的點，叫點電荷。類似于力學中的質點，也時一種理想化的模型。

　　2．電荷守恒定律

　　電荷既不能創生，也不能消失，只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到物體的另一部分，在轉移的過程中，電荷的總量保持不變，這個結論叫電荷守恒定律。

　　電荷守恒定律也常常表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和總是保持不變的。

　　二、電場的力的性質

　　1．電場強度

　　（1）定義：放入電場中的某一點的檢驗電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值，叫該點的電場強度。

　　該電場強度是由場源電荷產生的。

　　（2）公式：EF q

　　（3）方向：電場強度是矢量，規定某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。負電

　　荷在電場中受的靜電力的方向跟該點的電場強度的方向相反。

　　2．點電荷的電場

　　（1）公式：EKQ 2r

　　（2）以點電荷為中心，r為半徑做一球面，則球面上的個點的電場強度大小相等，E的方向沿著半徑向里（負電荷）或向外（正電荷）

　　3．電場強度的疊加

　　如果場源電荷不只是一個點電荷，則電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和。

　　4．電場線

　　（1）電場線是畫在電場中的一條條的由方向的曲線，曲線上每點的切線方向，表示該點的電場強度的方向，電場線不是實際存在的線，而是為了描述電場而假想的線。

　　（2）電場線的特點

　　電場線從正電荷或從無限遠處出發終止于無窮遠或負電荷；電場線在電場中不相交；在同一電場里，電場線越密的地方場強越大；勻強電場的電場線是均勻的平行且等距離的線。

　　三、電場的能的性質

　　1．電勢能

　　電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能。

　　2．電勢

　　（1）電勢是表征電場性質的重要物理量，通過研究電荷在電場中的電勢能與它的電荷量的比值得出。

　　（2）公式：EP （與試探電荷無關） q

　　（3）電勢與電場線的關系：電勢順線降低。

　　（4）零電勢位置的規定：電場中某一點的電勢的數值與零電勢點的選擇無關，大地或無窮遠處的電勢默認為零。

　　3．等勢面

　　（1）定義：電場中電勢相等的點構成的面。

　　（2）特點：一是在同一等勢面上的各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功二是電場線一定跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

　　4．電場力做功

　　（1）電場力做功與電荷電勢能變化的關系：

　　電場力對電荷做正功，電荷電勢能減少；電場力對電荷做負功，電荷電勢能增加。電勢能增加或減少的數值等于電場力做功的數值。

　　（2）電場力做功的特點：

　　電荷在電場中任意兩點間移動時，它的電勢能的變化量勢確定的，因而移動電荷做功的值也勢確定的，所以，電場力移動電荷所做的功與移動的路徑無關，僅與始末位置的電勢差由關，這與重力做功十分相似。

　　四、電容器、電容

　　1．電容器任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體都可以看成是一個電容器。（最簡單的電容器是平行板電容器，金屬板稱為電容器的兩個極板，絕緣物質稱為電介質）

　　2．電容

　　（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值

　　表達式：CQ U

　　（2）平行板電容器電容公式：C

　　五、帶電粒子在電場中的運動

　　1．加速：quS 4Kd1122mv2mv1 22

　　L v2．偏轉：當帶點粒子垂直進入勻強電場時，帶電粒子做類平拋運動粒子在電場中的運動時間 t

　　粒子在y方向獲得的速度vyqul mdv0

　　qul2qul粒子在y方向的位移y粒子的偏轉角：22mdv2mdv0 0

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