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場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系是怎樣的

2019-03-05 11:58:34文/葉丹

電場(chǎng)強(qiáng)度越大,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降落越快,即單位距離上的電勢(shì)差越大。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有U=Ed 其中,U為電勢(shì)差,E為電場(chǎng)強(qiáng)度,d為沿電場(chǎng)線方向的距離。

場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系是怎樣的

電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)有什么關(guān)系

電場(chǎng)強(qiáng)度的大小表示沿場(chǎng)強(qiáng)方向的電勢(shì)降落的快慢。

電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的大小沒(méi)有關(guān)系,但與電勢(shì)差有關(guān)系。

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有:E=U/d

E表示電場(chǎng)強(qiáng)度、U表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差、d表示兩點(diǎn)間沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離。

從研究的對(duì)象來(lái)看,只不過(guò)一個(gè)是可看作質(zhì)點(diǎn)的物體,一個(gè)是電荷體重力。從所受的力來(lái)看,一個(gè)是重力(萬(wàn)有引力),一個(gè)是電場(chǎng)力。從能量方面來(lái)看,一個(gè)是重力對(duì)物體的高度差的效應(yīng),一個(gè)是對(duì)電荷的電勢(shì)差的效應(yīng)。再?gòu)奈灰品矫鎭?lái)看,一個(gè)是對(duì)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?yàn)樨Q直方向),一個(gè)是在電力線方向上的位移,勻強(qiáng)電場(chǎng)中就是平行于電力線的直線方向上的位移。

這樣電勢(shì)能是與重力勢(shì)能相對(duì)應(yīng),電場(chǎng)強(qiáng)度就是與重力加速度相對(duì)應(yīng),電勢(shì)就是與高度相對(duì)應(yīng)。Wg=mgh,Wq=QEd

場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的詳細(xì)關(guān)系

曾經(jīng)剛學(xué)電學(xué)的時(shí)候,我一開(kāi)始也困惑過(guò),為什么有兩個(gè)像比值定義的物理量。但仔細(xì)想想,兩者完全指的是不同的方面。把“勻強(qiáng)磁場(chǎng)”打個(gè)比方,在一個(gè)斜率不變的斜坡上,有一個(gè)球往下滾,此時(shí)球受到的加速度方向的力就是比作為電場(chǎng)力,這個(gè)球滾了一段距離,下降的高度比作為電勢(shì)差,在下降過(guò)程重力所做的功比作為電場(chǎng)力所做的功,而斜坡的斜率就是場(chǎng)強(qiáng),正因?yàn)槭切甭什蛔兯郧蛟谛逼赂鲾嗨艿牧κ遣蛔兊模蛣驈?qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力不變一樣。

如在非勻強(qiáng)電場(chǎng),比如在點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)中,類比的斜坡的斜率就是會(huì)改變的,在外圍比較平緩,小球越是往前運(yùn)動(dòng),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(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)力只與場(chǎng)強(qiáng)和本身電荷有關(guān),在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中也是適用的。我覺(jué)得打的這個(gè)比喻應(yīng)該是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>

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