静电场公式

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高中物理静电场知识点总结及题型分析

高中物理静电场知识点总结及题型分析

xx 电场一、静电场公式汇总1、公式计算中的q、©的要求电场中矢量(电场力F、电场E)的运算:q代绝对值电场中标量(功W电势能Ep、电势差UAB电势©)的运算:q、© xx、负2、公式:(1) 点电荷间的作用力:F=kQ1Q2/r2(2) 电荷共线平衡:( 3)电势© A:© A= EpA /q (© A电势二EpA电势能/ q检验电荷量;电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关)( 4)电势能EpA:EpA=© A q( 5)电场力做的功WABW=F d =F S COSB =EqdWA R EpA- EpBWA B UAB q (电场力做功由移动电荷和电势差决定,与路径无关)(6)电势差UAB:UAB=© A—© B (电场中,两点电势之差叫电势差)UAB= WAB / q (WA电场力的功)U= E d (E数值等于沿场强方向单位距离的电势差)(7)电场强度EE=F/q (任何电场);(点电荷电场);(匀强电场)(8)电场力:F=E q (9)电容:(10)平行板电容器:3、能量守恒定律公式(1)、动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.公式:F合t = mv2 —mv1 (解题时受力分析和正方向的规定是关键)动量守恒定律:相互作用的物体系统, 如果不受外力, 或它们所受的外力之和为零, 它们的总动量保持不变. (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1 '+ m2 v2'2)能量守恒(1)动能定理:(动能变化量=1/2 mv22-1/2 mv12)F合s对地c°s 1 2 2一mv mv 2 t oW( W2 L 1 2 2 -mv mv2 t o(2)能量守恒定律:系统(动能+重力势能+电势能)4、力与运动(动力学公式)xx第二定律:(1)匀速直线运动:受力运动(2)匀变速直线运动:受力(缺)运动⑴(s)(vt)(a)(3)类平抛运动:仅受电场力;;复合场速度位移水平方向竖直方向偏移量速度偏向角的正切:若加速电场:电场力做功,,则(y、与m q无关)示波管的灵敏度:y/U2二L2/4dU1圆周运动:绳子、单轨恰好通过最高点:;;杆、双轨最高点:如图所示,从静止出发的电子经加速电场加速后,进入偏转电场.若加速电压为U l、偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏移距离y增大为原来的2倍(在保证电子不会打到极板上的前提下),可选用的方法有」--------------------------------------------------------- =J-A .使U i减小为原来的1/2 ;B .使U2增大为原来的2倍;C .使偏转电场极板长度增大为原来的 2 倍;D .使偏转电场极板的间距减小为原来的1/2考点名称:带电粒子在电场中的加速(一)、带电粒子在电场中的直线运动(1)如不计重1力,电场力就是粒子所受合外力,粒子做直线运动时2的要求有:①对电场的要求:或是匀强电场,或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。

静电场公式总结

静电场公式总结

静电场公式总结
另:以上公式标量不带符号,矢量带符号;其中做功,电势,电势差为标量;库仑力F, 电场强度为矢量。

电容
定义式:
决定式:
1电容器是一种能够储存电量的装置,同一
电容器的
U
Q
为一定值,这个定值只与电容
器本身相关,表示电容器容纳电荷的本领,
我们把这个定值叫做电容(字母C表示);
2. S为板间正对面积,d为平行板电容器之
间的距离。

重点区别电场和电场线:(重点内容)
电场是电荷周围客观存在的特殊物质,电场会对电场中的电荷有力的作用。

电场线是为了方便描述电场而假想出来的一天天带箭头的线,可以是直线也可以是曲线。

它是假想出来的客观事实不存在。

电场线的特点:1.电场线上某电的切线方向表示场强E的方向(而正电荷所受的电场力F方向与场强E的方向相同,负电荷所受电场力F方向与场强E的方向相反);2.电场线的疏密程度代表电场的强弱,电场线越密集说明场强E越大,越稀疏说明场强E越小;
3.沿着电场线的方向电势逐渐降低;
4.等势线或等势面垂直于电场线;
5.电场线不相交不相切不闭合;
6.电场线出发于正电荷指向无穷远处或出发于无穷远处指向负电荷或出发于正电荷指向负电荷。

U
Q
C=
kd
S
C
π
ε
4
=。

静电场公式集锦

静电场公式集锦

静电场公式集锦
1、元电荷: e =×10-19C (元电荷是个数值)
2、电场力:
1、定义式:F =qE
2、点电荷:2
21r q q k F = 3、电场强度: 1、定义式:E =F/q
2、点电荷:2r
Q k E = 3、匀强电场:d U E AB =
4、电势差: 1、定义:U AB =φA -φB
2、电势差与电场强度关系:U AB =Ed (d 为沿电场线方向的距离)
3、电场力做功与电势差关系:q W U AB
AB =
5、电场力做功:
1、电场力做功与电势能关系:W AB =Ep A -Ep B
2、电场力做功与电势差关系:W AB =qU AB (与路径无关)
6、电势能和电势: Ep A =q φA
7、电容
1、定义式:C =Q/U (C 与Q 、U 无关)
2、平行板电容器决定式:kd
S C r πε4=(C 与S 成正比、与d 成反比) 8、粒子在电场中加速: 动能定理:22
1mv qU =-0 9、粒子在电场中偏转: 1、时间:0
v L t = 2、加速度: md
Uq m Eq m F a === 3、竖直偏转位移:221at y =
4、偏转角度(速度与水平夹角):0
0tan v at v v y ==θ 电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
电场强度与电势均由电场本身决定,电场力与电势能还与带电体的电量多少和电荷正负有关; 处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,净电荷只分布于导体外表面。

静电场知识点总结

静电场知识点总结

静电场知识点总结静电场知识点总结如下:1.电场强度:描述电场中力的性质的物理量,表示单位电荷在电场中受到的力。

点电荷场强公式:E = kQ/r^2。

2.库仑定律:描述两个点电荷之间的相互作用力的规律,公式为F = kQ1Q2/r^2。

3.电势:描述电场能的性质的物理量,表示单位正电荷在电场中具有的势能。

等势面与电场线垂直,且从高电势指向低电势。

4.电势差:描述电场中两点之间电势的差值,等于单位正电荷在这两点间移动时电场力所做的功。

公式为U = Ed。

5.电场力做功:电荷在电场中移动时,电场力对电荷做功,与移动距离和电势差有关,公式为W = qU。

6.电容:描述电容器容纳电荷本领的物理量,由电容器本身的结构决定。

公式为C = Q/U。

7.静电感应:将一个带电体靠近导体时,由于静电感应,导体靠近带电体的一端会出现异种电荷,远离的一端会出现同种电荷。

8.静电平衡状态:导体中的自由电荷受到电场力的作用,将重新分布,最终达到静电平衡状态。

此时导体内部无净电荷,导体表面是等势面。

9.静电屏蔽:将一个空腔导体置于外电场中,静电平衡时,空腔内感应电荷的电场与外电场在空腔内部相互抵消,从而使得空腔内部不受外部电场的影响。

10.高斯定理:通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内所包围的电荷的代数和除以真空电容率。

公式为∮E·ds = ∑q/ε0。

这些知识点涵盖了静电场的各个方面,包括电场强度、库仑定律、电势、电势差、电场力做功、电容、静电感应、静电平衡状态、静电屏蔽和高斯定理等。

通过理解和掌握这些知识点,可以对静电场有更深入的理解。

静电场公式

静电场公式

静电场公式
静电场公式是描述静电场分布的数学公式,它可以帮助我们理解和研究静电现象。

静电场公式的形式如下:
E = k * (Q / r^2)
在这个公式中,E代表静电场的强度,k是一个常数,Q是电荷的大小,r是距离电荷的距离。

静电场公式告诉我们,静电场的强度与电荷的大小成正比,与距离的平方成反比。

这意味着,如果电荷的大小增加,静电场的强度也会增加;如果距离减小,静电场的强度也会增加。

静电场公式的应用非常广泛。

例如,在电场中运动的带电粒子受到的力可以通过静电场公式计算。

我们可以根据电荷的大小和位置,计算出作用在带电粒子上的静电力的大小和方向。

静电场公式也可以用来解释一些常见的静电现象。

比如,当我们梳头发时,梳子梳动时摩擦头发,使头发带电。

这时,头发与梳子之间形成了一个静电场,静电场的强度可以通过静电场公式计算。

当我们靠近金属物体时,这个静电场会产生引力,使头发贴在金属物体上。

静电场公式还可以帮助我们理解电荷分布对静电场的影响。

如果电荷分布不均匀,静电场的强度也会不均匀。

我们可以通过静电场公
式计算出不同位置的静电场强度,进而研究电荷分布的特性。

静电场公式是研究静电现象的重要工具,它可以帮助我们定量地描述和理解静电场的分布和性质。

通过应用静电场公式,我们可以解释静电现象,研究电荷分布对静电场的影响,并计算带电粒子受到的静电力。

静电场知识归纳

静电场知识归纳

一、静电场基本公式归纳1.(矢量)静电力F:F=qE(适用一切电场)F=k q1q2r2(适用于真空,点电荷)2.(矢量)场强E: E=Fq(适用一切电场、定义式,E大小与二者没有关系)E=k Qr2(决定式,适用于真空,点电荷)E=U ABd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离)(标量)电势ᵩ:ᵩ=E pq(定义式,ᵩ大小与二者没有关系)ᵩA =U AB (B点为零电势点)(标量)电势能Ep :E p=qᵩE pA=WA∞(无限远处为零电势能点)(标量)电势差U AB :U AB=ᵩA−ᵩB(适用一切电场)U AB=W ABq(适用一切电场)U AB=Ed(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)(标量)静电力做功W AB :W AB=qU AB(适用一切电场)W AB=E PA−E PBW AB=−∆E PW AB=qEd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)二、电场的叠加在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。

三、电场线1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。

2、电场线的特征1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点3)、电场线不会相交,也不会相切4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种典型电场的电场线1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a 、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b 、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。

2)、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:a 、沿点电荷的连线,场强先变小后变大b 、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直c 、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点 0等距离各点场强相等。

静电场公式大全

静电场公式大全

8、电势差与电场力做功的关系:

��� = ��� − ��� = �� � − �� � = (�� − �� )� = ��� �

��� = ����
电场力做的功等于两点间的电势差乘以电荷量,��� =
9、电势差与电场强度的关系:� = �� 由此可得� =
���



其中,d 为沿电场线方向的距离。U 为沿电场方向两点的电势差。
另类表达:电场力做的功等于电势能的减少量。
由于��� = ��� − ��� ,∆���� = ��� − ��� ,所以��� =− ∆����
6、电势的定义式:� =
��

由此可得 �� = ��
7、电势差:��� = �� − �� ,��� = �� − �� ,由此可得��� =− ���
静电场பைடு நூலகம்式大全
1、两个点电荷之间的库仑力:� = �
�1 �2
�2
k 为静电力常量,k=9.0×109N·m2/C2,r 为两个点电荷的距离

2、电场强度的定义式:� = �
由此可得电场力 F=Eq
F 为电荷在该点所受电场力的大小,q 为电荷所带电荷量

3、点电荷的电场强度:� = � �2
其中 Q 为场源电荷所带电荷量,r 为该点距离场源电荷的距离

10、电容的定义式:� = �
��

11、电容的决定式:� = 4���
其中�� 是电介质的介电常数,S 是正对面积,k 是静电力常数,d 是两板间的距离
1、求电场力 F
①� = �
②F=Eq
�1 �2
�2
2、求电场力做功

静电场基本方程

静电场基本方程

静电场基本方程静电场基本方程是计算电荷在空间分布导致的电场的方程,是电场学中最基本的方程之一。

在物理学中,电场是一种描述电荷相互作用的力场,而静电场则是指电荷静止或运动速度极慢时引起的电场。

静电场基本方程能够帮助我们理解电荷分布和电场的形成与特性。

静电场基本方程的数学形式为库仑定律,也称为电荷之间的相互作用力公式。

它可以用来计算点电荷产生的电场强度,即:F=kq1q2/r²其中,F是电荷之间的作用力,q1和q2是电荷的量,r是这两个电荷之间的距离,k是库仑常数。

这个方程告诉我们,两个电荷之间的作用力与它们的距离的平方成反比,和电荷量的乘积成正比。

根据电场的定义,电场强度E是在电场中某一点上的单位正电荷所受的力。

因此,我们可以将库仑定律转化为计算电场强度的方程:E=kq/r²这个方程是静电场基本方程的标准形式。

它告诉我们,电场强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。

这个方程的提出为我们理解静电场提供了极大的便利,可以应用到各种不同的场景中。

静电场中的电荷分布往往比较复杂,因此我们需要使用积分来计算电场。

根据叠加原理,电场强度可以通过整合各个电荷点上的电场强度来计算。

因此,电场强度的积分形式为:E = ∫ k dq/r²其中,dq表示电荷元素。

这个积分方程可以用来计算像导体球壳,导电平板等几何结构的电场分布。

总之,静电场基本方程是我们研究电场的基础,在工程、物理学等领域有着广泛的应用。

通过深入理解静电场基本方程的数学公式,可以更好地理解电场强度的计算和电荷分布的影响。

在实践中,我们可以根据静电场基本方程的原理,设计出更加科学合理的电场设备和电路结构,为我们的生活和工作环境带来更好的服务和效益。

静电场中电场强度的计算方法

静电场中电场强度的计算方法

静电场中电场强度的计算方法
静电场中电场强度的计算方法:E=F/q。

E表示电场中某点的场强,F表示放在这个点的电荷所受的电场力,q指的是这个电荷的电荷量。

这个公式中E与F和q无关,不存在E与F成正比,与q成反比关系。

场强方向判断方法:规定电场中某点的场强方向与放在该点的正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反;在匀强电场中还可以利用电场线由高等势面指向低等势面,点电荷产生的电场也可以通过场源电荷的电性来判断。

静电场公式集锦

静电场公式集锦
1、时间:
2、加速度:
3、竖直偏转位移:
4、偏转角度(速度与水平夹角):
电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
电场强度与电势均由电场本身决定,电场力与电势能还与带电体的电量多少和电荷正负有关;
处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,净电荷只分布于导体外表面。
静电场公式集锦
静电场公式集锦
1、元电荷:
e=×10-19C(元电荷是个数值)
2、电场力:
1、定义式:F=qE
2、点电荷:
3、电场强度:
1、定义式:E=F/q
2、点电荷:
3、匀强电场:
4、电势差:
1、定义:UAB=φA-φB
2、电势差与电场强度关系:UAB=E Nhomakorabea(d为沿电场线方向的距离)
3、电场力做功与电势差关系:
5、电场力做功:
1、电场力做功与电势能关系:WAB=EpA-EpB
2、电场力做功与电势差关系:WAB=qUAB(与路径无关)
6、电势能和电势:
EpA=qφA
7、电容
1、定义式:C=Q/U(C与Q、U无关)
2、平行板电容器决定式: (C与S成正比、与d成反比)
8、粒子在电场中加速:
动能定理: -0
9、粒子在电场中偏转:

静电场公式集锦

静电场公式集锦

静电场公式集锦1、两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: e =1.60×10-19C带电体电荷量等于元电荷的整数倍2、库仑定律:221r q q kF = (适用条件:真空中点电荷) 3、电场强度:E =F/qE:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理)q :检验电荷的电量(C) 4、真空点(源)电荷形成的电场2rQ kF = r :源电荷到该位置的距离(m ), Q :源电荷的电量5、匀强电场的场强: dU E ab =U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)6、电场力: F =qE F:电场力(N),7、电势与电势差:U AB =φA -φB U AB =W AB /q =-ΔE AB /q8、电场力做功: W AB =qU AB =EqdW AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),9、电势能: E A =q φA E A :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V) 10、电势能的变化 ΔE AB =E B -E A 带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的差值 11、电场力做功与电势能变化 ΔE AB =-W AB =-qU AB电势能的增量等于电场力做功的负值12、电容C =Q/UC:电容(F), Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V) 13、平行板电容器的电容 kdSC r πε4= S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ε:介电常数 14、带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K qU =m V t 2/2电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面; 。

静电场公式

静电场公式

第一章 静电场公式1、库仑力:221rq q k F = (适用条件:真空中静止的点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力常量 电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)2、电场强度: 电场强度是表示电场性质的物理量。

是矢量。

定义式: qF E = 单位: N / C 或V/m 点电荷电场场强 2r Q kE = 匀强电场场强 dU E = 3、电势能:电势能的单位:J通常取无限远处或大地表面为电势能的零点。

静电力做功等于电势能的减少量 PB PA AB E E W -=4、电势: 电势是描述电场能的性质的物理量。

是标量。

电势的单位:V电势的定义式:q E p=ϕ 顺着电场线方向,电势越来越低。

一般点电荷形成的电场取无限远处的电势为零,在实际应用中常取大地的电势为零。

5、电势差U ,又称电压qW U = U AB = φA -φB 电场力做功和电势差的关系:W AB = q U AB6、粒子通过加速电场:221mv qU = 7、粒子通过偏转电场的偏转量(侧移距离): 做类似平抛运动2022022212121V L md qU V L m qE at y === 粒子通过偏转电场的偏转角度200tan mdv qUl v at v v x y ===θ 8、电容器的电容: 电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。

单位:F 定义式: c Q U = 电容器的带电荷量: Q=cU平行板电容器的电容: kdS c πε4= 平行板电容器与电源的两极相连,则两极板间电压不变平行板电容器充电后,切断电源,电容器所带电荷量不变。

大学物理常用公式(电场磁场 热力学)

大学物理常用公式(电场磁场 热力学)

第四章 电 场一、常见带电体的场强、电势分布 1)点电荷:2014q E r πε=04q U rπε=2)均匀带电球面(球面半径R )的电场:200()()4r R E qr R r πε≤⎧⎪=⎨>⎪⎩00()4()4qr R r U q r R R πεπε⎧>⎪⎪=⎨⎪≤⎪⎩3)无限长均匀带电直线(电荷线密度为λ):02E rλπε=,方向:垂直于带电直线。

4)无限长均匀带电圆柱面(电荷线密度为λ): 00()()2r R E r R rλπε≤⎧⎪=⎨>⎪⎩5)无限大均匀带电平面(电荷面密度为σ)的电场:0/2E σε=,方向:垂直于平面。

二、静电场定理 1、高斯定理:0e Sq E dS φε=⋅=∑⎰静电场是有源场。

q ∑指高斯面内所包含电量的代数和;E指高斯面上各处的电场强度,由高斯面内外的全部电荷产生;SE dS ⋅⎰指通过高斯面的电通量,由高斯面内的电荷决定。

2、环路定理:0lE dl⋅=⎰ 静电场是保守场、电场力是保守力,可引入电势能三、求场强两种方法1、利用场强势叠加原理求场强 分离电荷系统:1ni i E E ==∑;连续电荷系统:E dE =⎰2、利用高斯定理求场强 四、求电势的两种方法1、利用电势叠加原理求电势 分离电荷系统:1nii U U==∑;连续电荷系统: U dU =⎰2、利用电势的定义求电势 rU E dl =⋅⎰电势零点五、应用点电荷受力:F qE = 电势差: bab a b aU U U E dr =-=⋅⎰a由a 到b六、导体周围的电场1、静电平衡的充要条件: 1)、导体内的合场强为0,导体是一个等势体。

2)、导体表面的场强处处垂直于导体表面。

E ⊥表表面。

导体表面是等势面。

2、静电平衡时导体上电荷分布: 1)实心导体: 净电荷都分布在导体外表面上。

2)导体腔内无电荷: 电荷都分布在导体外表面,空腔内表面无电荷。

3)导体腔内有电荷+q ,导体电量为Q :静电平衡时,腔内表面有感应电荷-q ,外表面有电荷Q +q 。

静电场公式集锦

静电场公式集锦

静电场公式集锦
1、元电荷: e =1.60×10-19C (元电荷是个数值)
2、电场力: 1、定义式:F =qE
2、点电荷:221r
q q k F = 3、电场强度:
1、定义式:E =F/q
2、点电荷:2r Q k
E = 3、匀强电场:d
U E AB = 4、电势差:
1、定义:U AB =φA -φB
2、电势差与电场强度关系:U AB =Ed (d 为沿电场线方向的距离)
3、电场力做功与电势差关系:q W U AB
AB =
5、电场力做功:
1、电场力做功与电势能关系:W AB =Ep A -Ep B
2、电场力做功与电势差关系:W AB =qU AB (与路径无关) 6、电势能和电势:
Ep A =q φA 7、电容 1、定义式:C =Q/U (C 与Q 、U 无关) 2、平行板电容器决定式:kd
S C r πε4=(C 与S 成正比、与d 成反比) 8、粒子在电场中加速: 动能定理:22
1mv qU =-0 9、粒子在电场中偏转: 1、时间:0
v L t = 2、加速度: md
Uq m Eq m F a ===
3、竖直偏转位移:221at y =
4、偏转角度(速度与水平夹角):0
0tan v at v v y ==θ 电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
电场强度与电势均由电场本身决定,电场力与电势能还与带电体的电量多少和电荷正负有关; 处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,净电荷只分布于导体外表面。

静电场公式总结

静电场公式总结

静电场公式总结静电场是物理学中的一个重要概念,描述了电荷的分布如何影响空间中其他电荷的力和电势分布。

在研究静电场时,我们可以利用一系列的数学公式来计算和描述这个过程。

本文将对常见的静电场公式进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和应用这些公式。

1. 库伦定律库伦定律是描述电荷之间相互作用力的基本定律。

它表达了两个电荷间的静电力与它们之间的距离的平方成反比。

库伦定律的公式如下:F = k * |q1 * q2| / r^2其中F代表两个电荷之间的静电力,k为库伦常数,q1和q2分别代表两个电荷的大小,r代表它们之间的距离。

2. 电场强度电场强度描述了一个电荷对于单位试验电荷的作用力。

它是一个矢量,具有大小和方向。

电场强度的公式如下:E =F / q其中E代表电场强度,F代表电荷受到的静电力,q代表单位试验电荷。

这个公式告诉我们,电场强度与电荷受到的力成正比,与单位试验电荷的大小成反比。

3. 电场线密度电场线密度指的是单位长度上电场线的数量。

它可以用来描述电场的分布情况。

电场线密度的公式如下:σ = E / L其中σ代表电场线密度,E代表电场强度,L代表电场线长度。

电场线密度的大小与电场强度成正比,与电场线长度成反比。

4. 电势能电势能描述了一个电荷在电场中由于位置发生改变而产生的能量变化。

电势能的公式如下:U = qV其中U代表电势能,q代表电荷的大小,V代表电势差。

这个公式告诉我们,电势能与电荷的大小成正比,与电势差的大小成正比。

5. 电势差电势差描述了一个电场中两点之间的电势差异。

电势差的公式如下:ΔV = -∫ E · dl其中ΔV代表电势差,E代表电场强度,dl代表路径元素。

这个公式告诉我们,电势差与沿着路径的电场强度的积分成反比。

总结:通过上述公式的总结,我们可以看到静电场的公式体系十分丰富,包含了电荷之间相互作用力、电场强度、电场线密度、电势能和电势差等重要概念。

这些公式在解决电荷、电场相关问题时是非常有用的。

物理静电场公式总结

物理静电场公式总结

物理静电场公式总结1. 静电力公式静电力是由带电物体之间相互作用产生的力。

根据库仑定律,两个带电物体之间的静电力可以通过以下公式计算:F = k * (|q1| * |q2|) / r²其中,F表示静电力的大小,k是库仑常数(k ≈ 9 × 10^9 Nm²/C²),q1和q2分别是两个带电物体的电荷量,r表示两个带电物体之间的距离。

2. 电场强度公式电场强度是指单位正电荷所受到的电力,用E表示。

根据库仑定律,电场强度可以通过以下公式计算:E = k * |q| / r²其中,E表示电场强度的大小,k是库仑常数,q表示带电物体的电荷量,r表示带电物体到所求点的距离。

3. 电势能公式电势能是指带电物体在电场中由于位置变化而具有的能量。

电势能可以通过以下公式计算:U = k * (|q1| * |q2|) / r其中,U表示电势能的大小,k是库仑常数,q1和q2分别是两个带电物体的电荷量,r表示两个带电物体之间的距离。

4. 电势公式电势是指单位正电荷在电场中所受到的电势能,通常用V表示。

电势可以通过以下公式计算:V = k * |q| / r其中,V表示电势的大小,k是库仑常数,q表示带电物体的电荷量,r表示带电物体到所求点的距离。

5. Gauss’s 定理Gauss’s 定理是描述了电场与电荷之间的关系。

在一个封闭曲面上,通过该曲面的电场通量与该曲面内所包围的总电荷量之比等于常数ε₀(真空中的介电常数)乘以曲面内电场的总电荷量。

∮ E * dA = (1/ε₀) * Q其中,∮表示曲面积分,E表示电场强度,dA表示曲面元,Q表示曲面内的总电荷量。

6. 磁场对电荷的力公式当带电粒子的速度与外磁场垂直时,磁场会对带电粒子施加一个力,即洛伦兹力。

洛伦兹力可以通过以下公式计算:F = q * (v × B)其中,F表示磁场对电荷的力的大小,q表示电荷量,v表示电荷的速度,B表示磁场的大小和方向。

静电场公式归纳

静电场公式归纳

静电场公式归纳 【2 】1.(矢量)静电力F ⎪⎩⎪⎨⎧()()229221/100.9C m N k r q q k F qE F ⋅⨯===用代入负号使用真空、点电荷,不比较大小,不用代负号 2.(矢量)场强E ⎪⎩⎪⎨⎧()()()为沿电场线方向距离匀强电场适用于点电荷任何电场d d U E rQ k E q F E AB →===2 3.(标量)电势ϕ⎩⎨⎧())(代入负号代入负号AB B A pU q E =-=ϕϕϕ4.(标量)电势能p E ⎩⎨⎧)()(代入负号代入负号ABpB pA p W E E q E =-⋅=ϕ 5.(标量)电势差AB U ⎪⎩⎪⎨⎧为沿电场线方向距离代入负号代入负号d d E U U q W U ABB A AB AB AB →⋅=-==)()(ϕϕ 6.(标量)静电力做功ABW ⎪⎩⎪⎨⎧为电场线方向距离代入负号代入负号d qEd Fl W E E W U q W AB pB pA AB AB AB →==-=⋅=θcos )()( 特殊提醒:①元电荷 C e 19106.1-⨯=②电子带负电:C q 19106.1-⨯-=③质子带正点:C q 19106.1-⨯+=④J eV 19106.11-⨯=⑤沿电场线偏向电势下降,如−→−BA B A ϕϕ> ⑥电场线与等势面垂直,且由高级势面指向低等势面.电容和偏转公式1.电容(C )⎩⎨⎧CU Q CQC kd S C kd S C r ====即比值定义式:空气中:决定式:ππε44 注:⎩⎨⎧不变充电后移去电池,不变保持与电池相连,Q U 2.正电荷的加快初速为0:mqU v mv qU 20212=∴-= 初速为0v :mqU v v mv mv qU 2212120202+=∴-=3.电子的加快 初速为0:0212-=mv eU 初速为0v :2022121mv mv eU -= 4.带电粒子的偏转加快度:0v l t md qU m qE m F a ====时间: 偏移距离:dmv qUl v l md qU at y 20220222121=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅== 垂直分速度:d mv qUl v l md qU at v 00=⋅==⊥ 偏转角θ:dmv qUl v v 200tan ==⊥θ 注:若为电子的偏转,则上述公式中的q 换成e.5.先加快后偏转加快进程(1U ):①......20211221qU mv mv qU =∴-=偏转进程(2U ):② (2212122)2222d mv l qU v l md qU at y =⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅==①代入②,有 dU l U d U l U y d U l U d qU l qU y 121221221222tan 4422===⨯=θ同理:即:。

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静电场公式
1.三种起电方式:摩擦起电:相互摩擦的物体带等量异种电荷;接触起电:两个完全相同的带电导体,接触后再分开,电荷分配原则:同种电荷平分原来所带电荷量的总和,异种电荷先中和再平分;感应起电:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷,电荷量绝对值相同
2.元电荷:一个电子所带电荷量的绝对值1.60×10-19C。

所有带电体的电荷量都是元电荷e 的整数倍,不连续!密立根最早测定元电荷数值
3.比荷:带电粒子所带电荷量q的绝对值和其质量m的比值
4.库仑定律的公式:
22
1 r q
kq
F
适用范围:1.真空中;2静止点电荷,K静电力常量:k=9.0×109N·m2/C2
可以看成点电荷的条件:如果带电体本身的大小对所研究的问题影响甚小,相对来说可把带电体视为一几何点,并称它为点电荷。

点电荷本身的线度不一定很小,电荷量也可以很大
5.静电力的叠加原理:两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和!
6.三个点电荷仅在电场力作用下的平衡规律:三点共线;两同夹异;两大夹小;近小远大
7.电场的基本性质:对放置其中的电荷有力的作用,电荷间相互作用就是通过电场实现的,电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,电场线是假象的,不是客观存在的
8.场源电荷:产生电场的电荷;试探电荷(检验电荷)
试探电荷的要求:电荷量小不影响场源电荷的电场;体积小能测量多个位置的电场力
9.电场强度的比值法定义式:E=F/q(适用于任何电场)
电场强度E类比重力加速度g,某一位置的E由电场本身决定,与F和q都无关
E的方向:与正电荷在该点的受力方向相同,与负电荷在该点的受力方向相反
10.真空中点电荷电场强度:E=kQ/r2
电场强度叠加原理:如果由几个点电荷同时存在,这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和
11.一个半径为r的均匀带电体(或球壳)在外部产生的电场与一个位于球心的,电荷量相等的点电荷产生的电场相同
12.电场线:为了形象的描述的电场的分布而画出的一组曲线(法拉第第一个提出)
电场线上每一点的切线方向,都和该点的场强方向一致,并使线的疏密程度表示场强的大小.13.电场线特征:电场线密的地方场强大,电场线疏的地方场强小。

电场线不闭合,不相交,不相切。

带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线之间没有必然联系(对比重力线)
14.几种常见电场中电场线的分布及特点:
正点电荷:像太阳光芒四射;负点电荷:像黑洞把周围物体全吸进来;两个等量异种点电荷:像灯笼一样和谐对称,关于两电荷连线中垂线的轴对称图形;等量同种电荷:像两军对垒排兵布阵完毕相互排斥;
15.静电力做功的特点:与起止位置有关,与路径无关。

16.电势能:类比重力势能,研究前必须先规定0势能面,其他位置的势能才能定下来。

某一点电荷的电势能E P=φq;特别注意计算时电势φ和电荷量q都要带正负号;如果比0电势位置低那么它的电势就是负的,高就是正的;
17.电势:类比高度;电荷在电场中某一点的电势等于电势能与它的电荷量的比值φ=E P/q
电势是标量;电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的;电势差的绝对性:某两点电势差与零点电势的选择无关;U AB=φA-φB;U AB=-U BA
18.沿着电场线方向,电势逐渐降低;
19.等势面:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面;
等势面的特点:在等势面上任意两点间移动电荷,电场力不做功;等势面跟电场线垂直(类比重力线与等高面);任意两个等势面都不会相交;两个相邻等势面间的电势之差是相等的;等势面越密的地方电场强度越大;
20.熟练掌握几种常见电场的电场强度大小,电势高低和等势面情况的判断方法
21.计算电场中一个点电荷从A 到B,电场力做的功:
W AB =qU AB ;依然特别提醒,下标不要乱,前面是W AB 后面对应的必须是U AB ;前面是W BA 后面对应的必须是U BA ;计算的时候q 也要带正负号;
22.电场力做功与电势能变化情况:电场力做正功,电势能要减小;做负功,要增加。

比如题目告诉你从A 到B 电势能增加,你要会判断,W AB 是负的。

23.匀强电场中电场强度与电势差的关系:E=U/d
A,B 两点间电势差U=Ed ;特别注意这里d 是指:沿电场线方向的距离
会利用U=Ed 公式对非匀强电场的定性判断,见蓝皮21页要点1-3
24.匀利用等分法计算匀强电场中的电势:相互平行的长度相等的线段两端点间的电势差也相等;匀强电场中任一线段AB 中点C 的电势等于(A+B )/2
实际解题过程中:关键是用等分法找出电势相等的点,等势点的连线就是等势线,而电场线又与等势线垂直。

最后再利用沿电场线方向电势逐渐降低来判断电场线的方向
25.根据电势图像分析场强:x
x x U E A B B A ∆∆-=--==ϕϕϕd 电势—位移(φ—x )图像斜率大小表示场强大小;斜率正负和场强方向相反
根据电势能图像分析场强:X F x x F A B ∆=-=)(E -E PB PA ,X F E ∆=∆p -电势能—位移(EP —x )图像斜率大小表示力的大小;斜率正负和力方向相反
根据场强位移图像(E--x )分析电势差:U=Ed ;图线与x 轴围成的面积表示:电势差!
26.电容器的充电与放电
电容器的充电:使电容器带电的过程叫充电,充电后两极板带上了等量的异种电荷;电容器的放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。

27.电容定义式:C=Q/U,C 跟Q 、U 及电容器是否带电无关,仅取决于电容器本身。

单位法拉,简称F;1μF =10-6F ;1PF =10-12F ;平行板电容器的决定式:d S C k 4πε=
,知道各个字母的含义28.平行板电容器两类带电情况的讨论:
电容器始终连在电池上:U 不变;电容器充电后与电源断开:Q 不变;静电计测量两板之间的电势差;张角θ越大,两板之间的电势差越大,反之越小
29.带电粒子在电场中的加速:带电粒子一般不计重力,带电微粒要记重力
初速度为0时,运用动能定理,只有电场力做功:W=qU=mv 02/2;就能求出动能和速度v 0;
30.带电粒子在电场中的偏转:用平抛运动方法分析(几个公式)
水平方向—匀速直线;竖直方向—初速度为0的匀加速直线;飞出电场后做匀速直线运动穿过2极板的时间:0/t v l =;竖直方向加速度:dm
qU m qE F a ===m 竖直方向离开电场时的速度:0
y .qU v l dm at v ==;
竖直方向离开电场时的位移偏移量20
2).(.2121v l dm qU at y ==;离开电场时速度偏转角:20
0tan dmv qUl v v y
==θ;离开电场时位移与水平方向夹角:202tan dmv qUl l y a ==
;由上面两式可得:a tan 2tan =θ所以粒子从电场射出时,速度方向的反向延长线交于x 轴方向位移的中点,好像粒子从中点沿直线飞出电场。

不同的带电粒子,电性相同,由静止开始先在同一电场U 1中加速,然后又在另一个相同电场U 2中偏转,射出电场时粒子的偏移量(y )和偏转角(θ)相同,轨迹也相同(x 相同的时候y 也相同);与粒子的带电量,质量都无关。

20
22).(.2121v l dm qU at y ==,在U 1中由静止加速可得:20121mv qU =,代入可得:d U l U y 1224=;同理可得:d
U l U 122tan =θ;从电场中飞出后打到光屏上P 点,求P 点到x 轴的距离:用三角形相似;
求电场对带电粒子做的功:W=F.X=Eqy;或者运用动能定理W=mv 2/2-mv 20/2;
31.等效重力法:重力和电场力都是恒力时,将重力和电场力进行合成,合力F 合等效为一个
力;特别注意区分“几何最高点”和“物理最高点”;几何最高点:—圆相对与水平面的距离;物理最高点:—圆周在合力方向的最高点。

32.静电平衡状态:导体内部电场为0,自由电子不再发生定向移动
处于静电平衡状态的导体中电场的特征:内部电场处处为0;整个导体是个等势体
导体上电荷的分布特点:导体内部没有电荷,电荷只分布在导体表面;导体表明越尖锐的位置,电荷密度越大,,凹陷的位置几何没有电荷。

33.静电的应用与防止:应用:静电喷涂/植绒/复印;防止:尽快将静电导走。

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