电场电场强度
电场和电场强度的计算
导体在静电平衡状态下性质总结
内部电场强度为零
01
在静电平衡状态下，导体内部任意一点的电场强度为零，即没
有电荷的定向移动。
电荷分布在导体表面
02
在静电平衡状态下，导体内部的电荷会重新分布，使得电荷只
分布在导体的外表面。
导体是个等势体
03
在静电平衡状态下，导体内部任意两点的电势相等，即导体是
一个等势体。
易错点一
在计算过程中混淆不同物理量的单位和符号。例如，将电 场强度的单位写成牛/米（N/m）或混淆电荷量、距离等 符号。
易错点二
在处理复杂问题时未能正确应用叠加原理。在多个点电荷 或带电体产生的电场中，某点的电场强度是各个场源在该 点产生的电场强度的矢量和。
拓展延伸
要点一
微元法
将非均匀带电体划分为无数个微小的 带电元，每个带电元可以看作点电荷 ，然后根据叠加原理求出整个带电体 在空间中产生的电场分布。
均匀带电圆柱体
对于无限长均匀带电圆柱体，其产生的电场强度是恒定的，且方向平行于圆柱体 轴线。对于有限长度的均匀带电圆柱体，其两端效应会导致电场强度有所变化， 但总体上仍然呈现出平行于轴线的特点。
复杂形状带电体产生非恒定场简化处理方法
微元法
将复杂形状带电体划分为无数个微小的电荷元，每个电荷元产生的电场强度可以近似为点电荷产生的电场强度。通过 对这些微小电场强度的叠加，可以得到整个带电体产生的电场强度分布。
电场强度的方向
规定为正电荷在该点所受电场力的方向。
点电荷产生电场强度公式推导
1 2
点电荷电场强度公式
E=kQ/r^2，其中k为静电力常量，Q为场源电荷 的电量，r为场源电荷到观察点的距离。
公式推导
电场、电场强度
方向沿连线由正点电荷指点负点电荷。 中垂线：中点最大；向两侧逐渐减小；
方向平行于连线指点负点电荷一侧。 对称性：连线上对称两点大小相等，方向相同；
中垂线上对称两点大小相等，方向相同；
四、点电荷电场强度的叠加
2、两等量正点电荷周围电场分布规律 连线上：中点为零；向两侧逐渐增大；
第三节 电场强度
一、电场
1、电荷的周围存在电场。 2、电场是一种客观存在的物质。 3、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。 4、场源电荷：产生电场的电荷
试探电荷：在电场中受电场作用的电荷 场源电荷与试探电荷是相对的。 电场不会对场源电荷产生力的作用。
二、电场强度 E
1、定义： 试探电荷所受到的电场力F与它电荷量q的 比值，叫作电场强度。 E F 定义式 q
方向指向中点； 中垂线：中点为零；向两侧先增大再减小；
方向沿着中垂线向外。 对称性：连线上对称两点大小相等，方向相反；
中垂线上对称两点大小相等，方向相反；
3、两等量负点电荷周围电场分布规律 大小规律相同，方向均相反。
五、电场线
1、定义： 用来描述电场强度的有方向的曲线
2、描述： 电场线的疏密表示各处电场强度的大小
3、注意： 场源电荷为点电荷； 均匀带电球体可看作球心点电荷； 决定式，点电荷周围各点场强由Q和r决定；
4、与库仑定律的关系： 本质相同；用法相同（；点电荷、非点电荷） 电场是对库仑定律的进一步认识。
四、点电荷电场强度的叠加
空间中如果有多个点电荷，则其他地方的电场强度由 这几个点电荷的电场叠加而成（矢量合成）
电场的描述、基本模型
场强可以准确的定量的描述电场中某一点的大小 电场线可以直观的定性的描述电场中某一片的分布 E-x图像可以准确的定量的描述电场中某一片的大小及分布
7.2 电场 电场强度
1、静电场(electrostatic field) 法拉第的思想如今已发展成为“场”的概念。 按照场论的观点，任何电荷的周围，都存在一种特 殊的物质，称为“电场”。 电 场 电荷
电荷
电荷间通过它们的电场交换作用，这种相互作 用的传递是需要经历一段时间的。
场的物质性
给电场中的带电体施以力的作用； 当带电体在电场中移动时，电场力作功，这表明电 场具有能量； 变化的电场以光速在空间传播，表明电场具有动量。
0
F E0 q
Q
P
E0
Q
P
q
（2）电场强度的叠加原理 点电荷 qi 对 q0 的作用力
q1
Fi
1 qi q0 ri 3 4 π 0 ri
qi
ri
r1
qn
q0 rn
Fn Fi
F1
q0
P
E
P
E
q0
r 0 E ?
②点电荷系的场强
n n 1 qi E＝ Ei r 3 i i 1 i 1 4 0 r i
③连续分布电荷的场强
dE
1 dq r 3 4 π 0 r
1 dq r 3 4 π 0 r
E dE
z
R0
R o
dR
P
dE
x
x 1 1 E ( ) 2 2 2 0 x 2 x R0
x 1 1 E ( ) 2 2 2 0 x 2 x R0
讨论
x R0
E 2 0
q 4π 0 x
电场强度知识点总结
电场强度知识点总结电场强度是电场力对单位电荷的作用力，它是电场的基本属性之一。
了解电场强度的概念和相关知识对于理解电场的特性以及电场力的作用机制至关重要。
本文将对电场强度的定义、计算方法、性质和应用进行总结。
1. 电场强度的定义电场强度表示单位正电荷在电场中所受的力，通常用E表示。
在均匀电场中，电场强度的方向与电场力的方向一致，大小等于电场力对单位正电荷的作用力。
电场强度是矢量量，它的单位是牛顿/库仑（N/C）。
2. 电场强度的计算方法电场强度的计算方法可以通过库仑定律来推导。
库仑定律描述了两个点电荷之间的电场力与电荷量及它们之间的距离的关系。
根据库仑定律，电场强度E与电荷量Q和距离r之间的关系为E=kQ/r^2，其中k为库仑常数。
3. 电场强度的性质（1）电场强度与电荷量成正比：在其他条件不变的情况下，电场强度与电荷量成正比。
即电荷量越大，电场强度越大；电荷量越小，电场强度越小。
（2）电场强度与距离的平方成反比：在其他条件不变的情况下，电场强度与距离的平方成反比。
即距离越远，电场强度越小；距离越近，电场强度越大。
（3）电场强度有方向性：电场强度是矢量量，具有方向性。
方向由正电荷向负电荷的方向指向。
在均匀电场中，电场强度的方向与电场力的方向一致。
（4）电场强度的叠加原理：如果在某个区域内存在多个电荷产生的电场，那么在该区域内的电场强度等于各个点电荷产生的电场强度的矢量和。
4. 电场强度的应用电场强度的应用非常广泛，以下是一些电场强度的应用场景：（1）电力场：在电力场中，电场强度用于描述电荷在电势差下的移动情况，如电流的产生和流动。
（2）电子设备：在电子设备中，电场强度用于分析电磁波的传播和电子器件的工作原理。
（3）电场屏蔽：在电子设备中，通过合理设计和应用电场强度，可以实现对电场的屏蔽和调控，保证电子设备的正常工作。
（4）电场感应：电场强度的变化可以产生感应电流和电势差，这一原理被广泛应用于电场传感器和电场探测技术中。
电场的电场强度
电场的电场强度电场是电荷周围的物理场，电荷在该场中受到力的作用。
而电场强度则用来描述电场的强弱，衡量单位为牛顿/库仑（N/C）。
1. 电场的定义电场是物质中存在电荷时所形成的一种物理场，它由电荷产生并影响其他电荷。
它是物体所受电力的源，牛顿第一定律描述了电荷在电场中受力的行为。
2. 电场强度的概念电场强度是描述电场力场的特征量，它指的是单位正电荷在电场中所受到的力的大小。
电场强度的方向则是力的方向。
电场强度的计算公式为E = F/Q，其中E表示电场强度，F表示受力大小，Q表示电荷大小。
3. 电场强度的性质电场强度具有以下几个基本性质：- 电场强度与电荷大小成正比：当电荷增大时，电场强度也随之增大；当电荷减小时，电场强度也减小。
- 电场强度与距离的平方成反比：当距离增大时，电场强度减小；当距离减小时，电场强度增大。
- 电场强度在空间中是矢量：它具有方向性，指向正电荷的方向与力的方向相同，指向负电荷的方向与力的方向相反。
- 电场强度叠加原理：当有多个电荷存在时，电场强度可以叠加，即将每个电荷单独产生的电场强度矢量相加，求得合成的电场强度。
4. 电场强度的计算方法电场强度的计算方法取决于电荷分布的形式。
对于均匀带电球壳，其电场强度在球壳外部点的计算公式为E = kQ/r²，其中k为库仑常数，Q为球壳的电荷量，r为点到球心的距离。
对于均匀带电球体，其电场强度在球体外部点的计算公式为E =kQ/r²，其中k为库仑常数，Q为球体的电荷量，r为点到球心的距离。
对于无限长直导线，其电场强度计算公式为E = kλ/r，其中k为库仑常数，λ为导线上单位长度的电荷值，r为点到导线的距离。
5. 电场强度的应用电场强度的概念和计算在电学中有广泛的应用。
例如，我们可以利用电场强度计算带电粒子所受到的电力，从而了解电荷在电场中的受力情况。
这对于设计电子设备、电路和电子器件非常重要。
电场强度的应用还涉及到静电力、电场势能等方面。
电场和电场强度
第二节电场和电场强度知识点总结1、电场定义：电荷周围空间里存在的一种特殊形态物质。
2、注意：①电场是一种特殊存在的物质②任何电荷周围都存在电场③电场特性：对放入其中的电荷有力的作用。
④电荷之间的作用力通过电场作用。
二、电场强度:1、场源电荷:产生电场的电荷。
2、试探电荷:放入电场中探测电场性质的电荷。
3、试探电荷必须具备条件:1)电荷量足够小2)体积足够小。
满足上述条件的原因：它的引入不会影响原电场的分布4、电场的强度:放入电场中的某一点的检验电荷受到的电场力F跟检验电荷的电量q 的比值E①表达式:E=F/q(定义式)适用于任何电场②单位:N/C 1V/c=1V/m③电场强度是矢量。
方向:跟正电荷受的电场力方向相同与负电荷受的电场方方向相反④物理意义：描述该点的电场强度强弱和方向的物理量。
⑤注意：场强的大小和方向由电场本身决定与放入电荷无关。
三、真空中点电荷的电场强度：1、表达式：E=kQ/r22、注意：①该式仅适用于真空中的点电荷。
②Q是场源电荷的电荷量。
③r是电场中的点到场源电荷的距离。
3、两场强公式的区别：4、点电荷方向(正电有受力方向)：正的点电荷，场强背离本身。
负的点电荷，场强指向本身。
四.电场强度的叠加:如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
五、电场线：1、定义:用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲战(1)方向:电场线上每一点的切线方向。
(2)大小:电场线的疏密程度。
2、电场线特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；②同一电场的电场线在电场中不相交，不闭合。
（因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
）③电场线是假象的曲线实际上不存在。
④同一幅图中电场线越密的地方场强越大。
3、几种特殊的电场的电场线分布：一、填空1.定义式：_______,方向的定义______________________;_____________________.场强由________来决定，与试探电荷无关，某个点的场强与试探电荷的种类______.与放不放试探电荷________。
§9.2电场 电场强度
一、电场
电场强度
1. 电荷周围存在一种特殊形态的物质，叫电场。 电 场 电 荷 电 荷
静电场：相对于观察者静止的电荷产生的电场。 2.静电场对外主要表现: （1）对场中的电荷有力的作用---电场力
（2）电荷在电场中移动时，电场力作功。说明电 场具有能量。
（3）使导体产生静电感应；使电介质产生电极化。 太原理工大学大学物理
1) E 由本身性质决定,与试验电荷q0无关；
说明:
4）若已知某点场强 E,则点电荷q在该点所受电场力
F qE
q 0, F与E同向 q 0, F与E反向
说明：计算F大小时， q
q0 F E F q0
E
太原理工大学大学物理
三、点电荷的场强 求点电荷q在空间任一点p产生的场强。 在p点（场点）放一试验电荷q0 ，由库仑定律可知
1 q E 4 π 0 r 2
0 q 0, E与r 同向(远离q而去) 方向 0 q 0, E与r 反向(指向q而来)
说明 1)计算E大小时，q ，方向另行判定。 2)在以点电荷为中心，r为半径的球面上各点E 大小相等，方向沿径向。点电荷电场具有球对 称性。 太原理工大学大学物理
讨论: 1）当 x x
i
R
时，
1 2
R2 x2 σ 1 R 2 σR 2 q 可得 E 1 1 2 2 2 圆盘点电荷 2ε0 2 x 4ε0 x 4πε0 x
2 2 1 R x
1 R2 ≈1 代入上式 2 2x
太原理工大学大学物理
2） 当 3） 当
R 时
x0时
E 2 0
圆盘“无限大” 均匀带电平面
3.电场 电场强度
正点电荷的电场线
一对等量异种点电荷的电场线
一对等量同种点电荷的电场线
EC
EA
EB
负点电荷的电场线
3.特点：
（1）电场线的切线方向即该点E
的方向；
（2）电场线从正电荷或无限远出
发，终止于无限远或负电荷；
（3）电场线不相交；
（4）电场线疏密反映E的大小。
模拟电场线
悬浮在蓖麻油中
的头发屑在电场
作用下按电场强
2.定义式：
=
3.单位：牛每库 ，符号为N/C.
4.矢量：电场中某点的电场强度E的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同。
E
E
E
P
+
-
二、点电荷的电场
一个电荷量为Q的点电荷，在与之相距r处的电场强度
= 2
QΒιβλιοθήκη 正点电荷产生的电场背离该电荷
Q
负点电荷产生的电场指向该电荷
例1 电场是由场源电荷A产生的，用挂在丝线下端的带电小球作为试探电
中垂线对称，比较这三个点的场强大
小和方向。
例3（多选）如图是等量同种点电荷形成电场中的一些点：O是两点电荷连
线的中点，E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两点，B、C和A、D也相
对于O点对称，则下列说法不正确的是（ AC ）
G
H
J
E
A
I
A. B、C两点场强大小和方向都相同
B. A、D两点场强大小相等，方向相反
此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心。若图中a点处的电场强度为0，
则图中b点处的电场强度大小是（ D ）
A. 0
C.
8
9 2
B.
电场中的电场强度与电势
电场中的电场强度与电势在电学中，电场是指由电荷周围所产生的一个物理现象。
而电场强度与电势则是描述电场性质的两个重要概念。
本文将探讨电场中的电场强度与电势，并分析它们之间的关系。
一、电场强度的概念及计算方法电场强度是指单位正电荷所受到的力的大小，用E表示。
在电场中，如果一个电荷位于某点，那么它会受到周围电荷的力的作用，这个力与该点的电场强度有关。
电场强度的计算公式为：E =F / q其中，E表示电场强度，F表示所受力的大小，q表示电荷的大小。
二、电场强度的方向电场强度是一个矢量量，其大小和方向都有意义。
它的方向是指在该点的电场中正电荷所受到的力的方向，即正电荷在电场中受力的方向与电场强度的方向相同，而负电荷在电场中受力的方向与电场强度的方向相反。
三、电势的概念及计算方法电势是指单位正电荷在电场中的电势能，用V表示。
在电场中，一个电荷从A点移动到B点所做的功，即电势能的变化，可以表示为：ΔV = W / q其中，ΔV表示电势差，W表示做功的大小，q表示电荷的大小。
四、电势的性质1. 电势是一个标量量，它没有方向，只有大小。
2. 在电场中，电势随距离变化而变化，电势的变化可以用电势梯度来描述。
电势梯度的大小等于电场强度的大小。
3. 电势在电场中沿着等势面保持不变，等势面上的点具有相同的电势。
五、电场强度与电势的关系电场强度与电势具有一定的关系，可以通过以下公式来描述：E = -▽V其中，E表示电场强度，▽表示取梯度（即求导）运算，V表示电势。
根据以上公式可以看出，电场强度和电势之间是有负相关的关系。
当电势增加时，电场强度减小；当电势减小时，电场强度增加。
这是因为电场强度是电势的负梯度，电势的变化越大，电场强度的大小就越小，反之亦然。
六、应用举例1. 在电容器中，电势的变化可以通过电场强度来解释。
当两个电极之间有电势差时，就会形成电场，而电场的强度与电势差有关。
电场强度的大小决定了电容器中的电势分布情况。
电场强度的概念
电场强度的概念电场强度是描述电场中电力作用的物理量，表示单位正电荷在电场中所受到的力的大小和方向。
它是一个矢量量，即具有大小和方向。
在数学上，电场强度可以用矢量形式表示为E。
电场强度的表示形式可以用公式E = F/q来描述，其中E表示电场强度，F表示电力，q表示单位正电荷。
根据这个公式可以看出，电场强度的单位是牛顿/库仑（N/C）。
根据库仑定律，当两个电荷之间存在电场时，电场强度的大小与电量的大小和距离的平方成反比。
换句话说，电场强度与电荷的数值和分布位置有关。
在点电荷的情况下，电场强度的大小与距离的平方成反比，与电荷的数值成正比。
电场强度的方向是一个重要的属性，它用于描述电力的方向。
根据库仑定律，正电荷在电场中受到的电力与电场方向相同，而负电荷在电场中受到的电力与电场方向相反。
因此，电场强度在某一点的方向可以通过正电荷在该点所受力的方向来确定。
电场强度在空间中的分布具有一定的规律。
对于点电荷，其电场强度在空间中呈球对称分布；对于均匀带电体，其电场强度在空间中呈轴对称分布；对于平行板电容器，其电场强度在空间中呈均匀分布。
通过研究电场强度的分布规律，我们可以更好地理解电场作用的特性。
电场强度在物理学中有着广泛的应用，特别是在电力工程、电子技术和电磁学等领域。
在电力工程中，电场强度用于计算电力线路、输电塔以及变压器等设备中的电力分布和电力损耗；在电子技术中，电场强度用于电子器件的设计和制造中；在电磁学中，电场强度是研究电磁场行为的基本参数之一。
总之，电场强度是描述电场中电力作用的物理量，它是一个矢量量，具有大小和方向。
电场强度的大小与电荷的数值和分布位置有关，而方向则与电荷的性质有关。
电场强度在空间中具有一定的分布规律，可以通过研究电场强度的分布来理解电场作用的特性。
电场强度在电力工程、电子技术和电磁学等领域有着广泛的应用。
电场强度三个公式
电场强度三个公式
电场强度是描述电场的强度的量度，它是衡量电势差在一对电荷间产生的力大小的量度。
电场强度通过电势差和质量间的关系定义，它是一个比率，表示电势差在每单位距离处的大小。
它描述了电荷在其他电荷的影响下形成的电场的强度。
电场强度可以用三个公式表示：
首先是电场强度的向量形式公式：E=F/q，其中E表示电场强度，F表示在某一点处对电荷施加的力，q表示电荷的量。
其次是电场强度的标量形式公式：E=V/d，其中E表示电场强度，V表示在某一点处的电势，d表示到另一点的距离。
最后是Coulomb定律：E=KQ/r2，其中E表示电场强度，K表示引力常数，Q表示受力电荷的量，r表示到另一点的距离。
因此，可以总结出，电场强度是描述电荷在其他电荷的影响下形成的电场的强度的量度，电场强度可以分为向量形式公式和标量形式公式，Coulomb定律也可以用来计算电场强度。
电场强度的计算是电学中一个重要的内容，它可以用来描述电力线的变化情况，以及电荷之间的相互作用。
它可以帮助我们更好地了解电力线的走向，以及电荷在相互作用中的影响。
另外，电场强度的计算还可以用来计算电荷在电场中的动量，从而更好地分析电荷
的运动特性。
电场强度的计算是相当复杂的，需要深入的理论知识和经验来支撑。
但是，只要理解了这三个公式，就可以更好地理解电场强度和电荷之间的关系，从而更好地控制电荷的运动，从而获得更好的结果。
静电场电场强度
VS
详细描述
当导体放入静电场中，导体内的自由电荷 会受到电场力的作用而重新分布，使得导 体表面出现电荷聚集的现象。静电感应现 象是静电场对导体作用的结果，也是电场 强度的一个重要物理效应。
静电屏蔽现象
总结词
封闭导体壳内的空间不受外界静电场影响的 的现象。
详细描述
当一个导体壳处于静电场中时，导体壳内的 空间会受到静电场的屏蔽作用，使得壳内的 空间不受外界静电场的影响。静电屏蔽现象 是封闭导体壳对外界静电场的屏蔽作用的结 果，也是电场强度的一个重要物理效应。
电场强度的性质
矢量性
电场强度是矢量，具有大小和方向，其方向与正电荷在该点所受 的电场力方向相同。
相对性
电场强度的大小和方向与参考系的选择有关，参考系不同，电场强 度也不同。
叠加性
在多个点电荷产生的电场中，某一点的电场强度等于各个点电荷单 独存在时在该点产生的电场强度的矢量和。
电场强度与电场线
电场线
场强度与电势差的关系。
电势差的意义
03
电势差是描述电场能的性质的物理量，是静电场中能量转化的
量度。
电容器的电容与电场强度
1 2
电容器的电容
表征电容器容纳电荷本领的物理量，由电容器本 身结构决定。
电容器电容的决定因素
由电容器极板间距、极板面积和极板间的介质决 定。
3
电容器电容与电场强度的关系
在平行板电容器中，电场强度与电容器的电容和 电量有关，反映了电容器电容对电场强度的影响。
04
电场强度的物理生极化的现象。
详细描述
在静电场中，电介质中的分子或原子会在电场的作用下发生偶极子的定向排列，导致电 介质表现出宏观的电极化现象。电极化现象是电场对物质的作用结果，是电场强度的一
电场和电场强度
THANKS！
匀强电场：各点场强的大小相等、方向相同。
三、电力线
探 索 新 知
3、特征 a.电力线起于正电荷，终止于负电荷。 b.任何两条电力线都不会相交。 c.电力线的疏密表示电场的强弱。 d.电力线的切线方向实际上就是电场的方向。
巩固强化 1、真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为 4×10-9C的
试探电荷，它受到的电场力2 ×10-5N，则P点的场强度 5×103 N/C；把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C，则检验电荷所受 的电场力为 1×10-5 N。 如果把这个试探电荷取走，则P点的 电场强度为 5×103N/C。 2、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（ C ） A 若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点的场强减半。 B 若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。 C P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。
§1.2 电场和电场强度
目新 课 引 入
探 索 新 知
3
巩固 强 化
弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触 4 课 堂 小 结 的情况下发生的。而两个物体没有接触， 就可以发生静电力的作用。那么，电荷 间的相互作用是通过什么发生的？
探 索 新 知
一、电场
探 索 新 知 什么是电场？ 1、定义：电场是存在于电荷周围空间，对电 荷有作用力的特殊物质。
2、性质： a.对电场中的任何带电体产生力的作用。 b.电场能对带电体做功，说明电场具有能 量。
A
电荷
A的电场
B
B的电场
电荷
二、电场强度
探 索 新 知
1、检验电荷：带正电且电荷量很小的点电荷。 2、定义：该点检验电荷所受的电场力F与检 验电荷量q的比值叫做电场强度。 3、公式：
电场 电场强度 ppt课件
D.场强方向与检验电荷的极性有关
当堂训练
2、电场中有一点 P，下列说法正确的是（ C ）
A．若放在 P 点的电荷的电荷量减半，则 P 点电场强度减半
B．若 P 点没有试探电荷，则 P 点的电场强度为零
C．P 点的电场强度越大，则同一电荷在 P 点所受的静电力越
大
D．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
+Q2
因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等
于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和(遵循平行四边形定则)。
附：一个半径为R的均匀带电球体
Q
(或球壳)在外部产生的电场，与一个
r
位于球心的、电荷量相等的点电荷产
生的电场相同，球外各点的电场强度：
Q
r
Q
Ek 2
r
r>R，Q是整个球
向跟该点的场强E的方向相同。
-Q
负检验电荷在电场中某点所受静电力的方
向跟该点的场强E的方向相反。
F E
+q
E
-Q
F
-q
当堂训练
F
1.电场强度的定义式为 E ，则（ B ）
q
A.它只适用于点电荷产生的电场
B.无论检验电荷的q值如何变化，F与q的比值对电场中同一点来讲是
不变的
C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比
得E =
场源电荷电荷量
到场源电荷的距离
2.场强方向：
正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
思考：同一球面上的场强相同吗?
思考
如果以Q为中心作一个球面，各处的电场强度相同么？
电场强度的几种计算方法
电场强度的几种计算方法电场强度是描述电场力量和方向的物理量，可以通过多种方法计算。
以下是几种常见的电场强度计算方法：1.应用库仑定律库仑定律描述了带电粒子之间的电力相互作用。
根据库仑定律，两个点电荷之间的电场强度E与它们之间的距离r和电荷大小q1和q2有关。
计算公式为：E=k*(q1*q2)/r^2其中，k是库仑常数，其值为8.99×10^9N·m^2/C^22.线电荷产生的电场强度对于线电荷，其电场强度的计算稍有不同。
线电荷在垂直方向上的电场强度E可以通过以下公式计算：E=k*λ/r其中，λ是线电荷密度（即单位长度上的电荷量），r是距离线电荷的垂直距离。
3.板电荷产生的电场强度对于平面均匀带电板，其电场强度E的计算又有所不同。
平行于平板表面的电场强度E可以通过以下公式计算：E=σ/(2ε0)其中，σ是板电荷密度（即单位面积上的电荷量），ε0是真空介电常数，其值为8.85×10^-12C^2/(N·m^2)。
4.电偶极子产生的电场强度电偶极子是由两个等大异号电荷组成的系统。
通过计算电偶极子产生的电场强度可以得到其在空间中的分布。
电偶极子在距其一侧的点的电场强度E可以通过以下公式计算：E=k*p/r^3其中，p是电偶极子矩，定义为p=q*d，其中q为电荷大小，d为电荷间的距离。
5.在多个电荷的叠加下计算如果存在多个电荷，则应该将各个电荷的电场强度进行矢量叠加。
对于三个点电荷来说，结果为：E=E1+E2+E3其中，E1、E2、E3分别是三个点电荷产生的电场强度。
需要注意的是，在实际中，电场强度计算可能因具体问题而异。
除了上述方法外，还可以使用电场势能、电势梯度等方法计算电场强度。
此外，计算电场强度时还应考虑距离的单位与矢量方向的数学解析。
电场的基本性质
电场的基本性质电场是电荷周围的一种物理场，它对电荷具有吸引或排斥的作用。
电场的基本性质包括电场力、电场强度和电势三个方面。
本文将依次介绍这些基本性质。
一、电场力电场力是电场作用在电荷上的力，它的大小与电荷量及其所处位置有关。
根据库仑定律，两个电荷之间的电场力与它们之间的距离成反比，与电荷量的乘积成正比。
具体而言，当两个电荷同性时，电场力为排斥力；当两个电荷异性时，电场力为吸引力。
电场力的方向始终指向电场中心，即指向电荷所在位置。
二、电场强度电场强度是描述电场的物理量，表示单位正电荷所受的电场力。
它的计算公式为电场强度等于电场力除以正电荷所带电量。
电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
电场强度的方向与电场力的方向一致，即与电荷的性质有关。
在均匀电场中，电场强度大小始终保持不变。
三、电势电势是描述电场能量分布的物理量，表示单位正电荷在电场中的电势能。
它的计算公式为电势等于电场力所做的功除以正电荷所带电量。
电势与电荷量成正比，与距离成反比。
与电场强度不同的是，电势是标量，没有方向性。
在均匀电场中，电势强度在空间中是均匀分布的。
不同位置的电势可以通过电势差来衡量，电势差等于电势高减去电势低。
电势差大于零表示从电势低的位置移动到电势高的位置需要做功，反之则表示从电势高的位置移动到电势低的位置可以释放能量。
总结：电场的基本性质包括电场力、电场强度和电势。
电场力是电场作用在电荷上的力，它具有排斥或吸引的作用，且方向指向电荷所在位置。
电场强度是描述电场的物理量，表示单位正电荷所受的电场力，它与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
电势是描述电场能量分布的物理量，它表示单位正电荷在电场中的电势能，与电荷量成正比，与距离成反比。
电势差表示不同位置的电势之差，其正负表示从一位置到另一位置所需的能量变化情况。
这些基本性质在电场研究和实际应用中起着重要的作用。
参考文献：1. Griffiths, D.J. (1989). Introduction to Electrodynamics (2nd ed.). Prentice Hall.2. Tipler, P.A., & Mosca, G. (2007). Physics for Scientists and Engineers (6th ed.). W.H. Freeman and Company.。
电场 电场强度
一.电场 历史上的两种观点:
①超距的观点:电荷
②电场的观点: 电荷
电荷
场
电荷
近代物理的观点认为：凡是有电荷存在的地方，其周围空间便存 在电场.
解释：
电场是一种物质（场物质）其客观存在表现如下：
1） 电场力：电场中的任何带电体都要受到电场所作用的力 2）电场具有能量：带电体在电场中移动时，电场力对它作功。
3）场强是位置的函数。 在电场中，各点场强一般是不相同
如果各点场强（大小和方向）相等——均匀电场（简称匀强电场）
4）静电场：相对观察者静止的电荷产生的电场——研究内容
三.场强叠加原理 1.点电荷的场强
q
r 0
r
E P
P由点点E场的r的强场试的强探qF定为0电义荷可4q得01所P0受rq的2 r电0场力F-为---点电4荷1的0 场qr强q2公0 r式0
电场力不能反映某点的电场性质
q0
C
B
q0
q0 A
32qq00
2F
3F
P
2 电场强度的定义
E
F
q0
称为该点的电场强度，简称场强。 几点解释：
1）场强是矢量。某点场强的大小等于单位正电荷所受到的电场力 的大小； 方向：该点正电荷的受力方向。
单位：牛顿/库仑(N/C)或伏特/米(V/m)
2）各点的场强与试探电荷的大小无关。 ——场强是描述电场的物理量。
(r
1 l /
2)2
(r
1 l/
2)2
2qrl
40r4 (1 l / 2r)2 (1 l / 2r)2
因 pe=ql，当 r>>l 时有
EA
1
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高二新课电场2006-09-04
§13.2电场电场强度
教学要求：
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算．知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．
3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．
4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．
说明：1．电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱．同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强．
2．应当使学生理解为什么可以用比值E=F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量．
用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义．
3．应当要求学生确切地理解E=KQ/r2和E=F/q这两个公式的含义，以及它们的区别和联系．
4．应用电场叠加原理进行的计算不应过于复杂，一般只限于两个场强叠加的情形．通过这种计算，使学生理解场强的矢量性．
一、引入
【问】在我们所学的各种力中，有那些是接触力那些是非接触力？
分析：弹力、摩擦力等是接触力，重力、磁力等是不接触力；其实际上带电体之间相互作用的电场力也属于非接触力，那么这个力是通过什么产生的呢？这节课开始我们就来探讨这个问题。
二、电场
人们认识到电荷之间相互作用是通过电场发生的。
只要有电荷存在
1、电荷周围存在电场
2、电场是物质存在的一种特殊形式
电场看不见摸不着，但电场是实际存在的，我们可以通过它表现出来的性质研究，这是物理学中常用的研究方法，那么电场有什么性质呢？
【演示】在桌面上放一个有绝缘支坐的带电体A，在A附近分别悬挂一个不带电的玻璃球和一个带电的球，观察现象。
分析：我们观察到不带电的玻璃球没有发生偏离，而带电的小球却偏离了竖直位置；说明电场的性质是对放入电场中的电荷有力的作用。
分析：电荷A 对电荷B 的作用，实际上是A 产生的电场对电荷B 的作用；反过来，B 对A 实际上是B 产生的电场对电荷A 的作用。
三、电场强度
既然电场是对放入电场中的电荷有力作用，那么研究电场，就必须放入电荷，对这个电荷我们是有条件的：
1、电荷量应充分小，不至于影响要研究的；
2、电荷的体积要小，便于研究电场中各点的情况。
这种电荷叫试探电荷q 接下来我们就要分析电场对这试探电荷q 受力情况了。
1、将同一试探电荷分别放在A 、B 两点，r A <r B ,有F A >F B , 表示A 点电场比B 点的电场强。
2、在同一点A 放入不同电量的试探电荷q 1,q 2, q 1>q 2,有F 1>F 2,但
发现F 1/ q 1=F 2/ q 2
结论：在Q 的电场中，放入试探电荷q 在不同点，F/q 一般是不相同的，在同一点F/q 是相同的。
这个比值由电荷q 在电场中的位置决定，表明了F/q 反映了由Q 产生的电场的特性。
电场强度：1、定义：放入电场中某点的电荷所受电场力F 和它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强
2、定义式：E=F/q
3、单位：伏特/米，符号是：V/m 1N/C=1 V/m
4、矢量具有方向：跟正电荷在该点的电场力方向相同；
跟负电荷在该点的电场力方向相反。
5、比值定义式，反映了电场本身的物理性质，与是否存在试探电荷、试探电荷的正负均无关（类比R=U/I ）
四、点电荷电场的场强 电场的叠加
1、真空中点电荷周围的电场
【问】 在真空中点电荷Q 的电场中的p （距Q 为r ）点引入试探电荷，求此处的电场强度？ 分析：根据库仑定律得F=kQq/r 2；由电场强度定义可得
大小：E= kQ/r 2
方向：Q 为正时，由Q 指向p ； Q 为负时，由p 指向Q 。
【问】比较E=F/q 和E= kQ/r 2区别？
分析：E=F/q 是电场强度定义，使用于任何静电场；E= kQ/r 2适用于真空中的点电荷，其中的E 是点电荷Q 产生的电场在距Q 为r 处的场强，同一半径上，场强大小相等。
2、电场的叠加
电场强度是矢量，几个电场共同存在与某空间时，某处的合场强计算应遵循矢量运算——平行四边行法则。
如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就可以相互叠加了，形成了合电场，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矢量和；这叫做电场的叠加原理。
分析例题：课本p123
小结：通过本节课的学习。
主要了解了以下几个方面：
B
1. 电场是一种客观存在的特殊物质形态
2.电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用
3.电场强度：E=F/q是采用比值法定义的，不由F、q（试探电荷）决定；而是由电场本身的性质决定。
4．电场的叠加原理：遵循矢量和。
巩固练习：课本练习二P123题1、2、7
作业：课本练习一P120,题3、4、5、6
教学札记：
1、
2、
3、。