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場強與電勢的關(guān)系是怎樣的

2019-03-05 11:58:34文/葉丹

電場強度越大,沿電場線方向電勢降落越快,即單位距離上的電勢差越大。在勻強電場中有U=Ed 其中,U為電勢差,E為電場強度,d為沿電場線方向的距離。

場強與電勢的關(guān)系是怎樣的

電場強度與電勢有什么關(guān)系

電場強度的大小表示沿場強方向的電勢降落的快慢。

電場強度的大小與電場中某點電勢的大小沒有關(guān)系,但與電勢差有關(guān)系。

在勻強電場中,有:E=U/d

E表示電場強度、U表示電場中兩點間的電勢差、d表示兩點間沿場強方向的距離。

從研究的對象來看,只不過一個是可看作質(zhì)點的物體,一個是電荷體重力。從所受的力來看,一個是重力(萬有引力),一個是電場力。從能量方面來看,一個是重力對物體的高度差的效應(yīng),一個是對電荷的電勢差的效應(yīng)。再從位移方面來看,一個是對物體的高度位移(豎軸方向的位移,也就是力的方向是的位移,重力方向為豎直方向),一個是在電力線方向上的位移,勻強電場中就是平行于電力線的直線方向上的位移。

這樣電勢能是與重力勢能相對應(yīng),電場強度就是與重力加速度相對應(yīng),電勢就是與高度相對應(yīng)。Wg=mgh,Wq=QEd

場強和電勢差的詳細關(guān)系

曾經(jīng)剛學(xué)電學(xué)的時候,我一開始也困惑過,為什么有兩個像比值定義的物理量。但仔細想想,兩者完全指的是不同的方面。把“勻強磁場”打個比方,在一個斜率不變的斜坡上,有一個球往下滾,此時球受到的加速度方向的力就是比作為電場力,這個球滾了一段距離,下降的高度比作為電勢差,在下降過程重力所做的功比作為電場力所做的功,而斜坡的斜率就是場強,正因為是斜率不變所以球在斜坡各斷所受的力是不變的,和勻強電場中電場力不變一樣。

如在非勻強電場,比如在點電荷所形成的電場中,類比的斜坡的斜率就是會改變的,在外圍比較平緩,小球越是往前運動,斜坡的斜率也就變得越大,小球受加速度方向的力也越大。勻強電場中,小球在加速度方向所受的力只與斜坡的斜率以及本身的質(zhì)量有關(guān),正如電場力只與場強和本身電荷有關(guān),在非勻強電場中也是適用的。我覺得打的這個比喻應(yīng)該是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>

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