電場(chǎng)強度單位
來(lái)源:高三網(wǎng) 2021-12-02 21:13:16
電場(chǎng)強度是用來(lái)表示電場(chǎng)的強弱和方向的物理量。電場(chǎng)強度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫侖(這兩個(gè)單位實(shí)際上相等)。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。
1電場(chǎng)強度單位
牛(頓)每庫(侖)在國際單位制中,符號為N/C。如果1C的電荷在電場(chǎng)中的某點(diǎn)受到的靜電力是1N,這點(diǎn)的電場(chǎng)強度就是1N/C。電場(chǎng)強度的另一單位是伏(特)每米,符號是V/m,它與牛每庫相等,即1V/m=1N/C。
定義
是放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值,定義式E=F/q,適用于一切電場(chǎng);其中F為電場(chǎng)對試探電荷的作用力,q為試探電荷的電荷量。單位N/C。定量的實(shí)驗證明,在電場(chǎng)的同一點(diǎn),電場(chǎng)力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的,跟試探電荷的電荷量無(wú)關(guān)。它只與產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷及試探電荷在電場(chǎng)中的具體位置有關(guān),即比值反映電場(chǎng)自身的特性(此處用了比值定義法),因此我們用這一比值來(lái)表示電場(chǎng)強度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強,通常用E表示。
2場(chǎng)強方向
電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強方向規定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。
對于真空中靜止點(diǎn)電荷q所建立的電場(chǎng),可以由庫侖定律得出。
式中r是電荷q至觀(guān)察點(diǎn)(或q')的距離;r是由q指向該觀(guān)察點(diǎn)的單位矢量,它標明了E的方向
靜電場(chǎng)或庫侖電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng),可以引入標量電勢φ,而電場(chǎng)強度矢量與電位標量間的關(guān)系為負梯度關(guān)系
E=-▽γφ
時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱(chēng)為感應電場(chǎng),是有旋場(chǎng)。引入矢量磁位A并選擇適當規范,可得電場(chǎng)強度與矢量磁位間的關(guān)系為時(shí)間變化率的負數關(guān)系,即
感應電場(chǎng)與庫侖電場(chǎng)的合成電場(chǎng)是有源有旋場(chǎng)。
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