静电场

静电场的应用
静电场，到底什么是静电场呢？
静电场是指由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场．根据静电场的高斯定理，静电场的电场线,起于正电荷,终止于负电荷，或从无穷远到无穷远，故静电场是有源场．从安培环路定理来说它是一个无旋场．根据环量定理，静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷，电场所做的功都为零，因此静电场是保守场．
根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力跟它们电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，即Ｆ＝kQ1Q2/r2,Ｋ为静电力恒量，约为牛米２/库２
注意，点电荷是当带电体的距离比它们的大小大得多时，带电体的形状和大小可以忽略不计的电荷．
那么静电场又有那些特性呢？
（一）明确静电场的物质特性。

静电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，是物质的一种形态，只要有电荷就有电场这种物质，它的存在
是通过对放入电场中的电荷受电场力的作用表现出来的。

不管电场中是否放入电荷，但电场这种物质都是客观存在的。

（二）明确静电场的力特性。

电场的基本特性是对放入电场的电荷电场力的作用。

电场具有力的性质。

为了描述这种特性引入电场强度这一概念。

可从物理意义、引入过程及适用范围三个方面进行比较．E ＝F/q是电场强度的定义式．引入检验电荷q是为了研究电场的力的性质．实际上场强的大小跟检验电荷的电量q的大小无关，场强大小反映了电场的强弱，由电场本身的性质决定．这个公式适用于一切电场，包括变化磁场所产生的感应电场．
E＝kQ/r2是真空中的点电荷Q产生的场强的决定式，即场强大小跟场源电荷的电量Q成正比，距离场源电荷的距离r的平方成反比．它是根据定义式和库仑定律公式推出的．它只适用于点电荷在真空中所产生的电场．WAB＝qUAB＝Eqd，其中d是A、B两点沿场强方向的距离．公式反映了匀强电场中场强跟电势差的关系．它是在匀强电场中根据求功公式和导出的．所以这个公式只适用于匀强电场．电磁场有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。

随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。

电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。

电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。

电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦
方程组确定。

人类利用电磁场制造了电磁起重机；电动机；磁悬浮列车，指南针（利用地磁场）等等。

静电场和稳恒电流场的区别
静电场由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场．
稳恒电场（steady electric field）就是不随时间变化的电场。

在稳恒情况下，一切物理量都不随时间变化，电荷分布当然也是如此。

从这个意义上说，稳恒电场同静电场相同，静电场所遵从的基本规律（高斯定理和安培环路定理）在稳恒电场中仍然成立。

但是静电场除了要求电荷分布不随时间变化外，还要求电荷不流动。

由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场
静电场除了要求电荷分布不随时间变化外，还要求电荷不流动。

因此,静电场中导体内部场强处处为零,导体的电位处处相等，且在导体表面外附近，电场同导体表面垂直；此外，静电场中没有电流，不存在电流产生的磁场，即静电场与磁场没有必然的联系。

稳恒电场只要求电荷分布不随时间变化，允许导体中存在不随时间变化的电流。

因此，稳恒电场中导体内部的电场强度可以不为零，导体内两点之间可以有电位差，在导体表面外附近，电场同导体表面一般不垂直；此外，稳恒电场总是伴随着稳恒磁场。