电势差与电场强度的关系

§13-7 13-
电势差与电场强度的关系
一．电场强度与电势差存在必然的联系
F = qE
电场强度
电场力
?
电势差
W = Fscos θ
W = qU
电场力做功
二．匀强电场场强与电势差的关系 正电荷在匀强电场中沿路径A→B 正电荷在匀强电场中沿路径
WAB = F ⋅ AB ⋅ cos θ
WAB = (qE )d
电场力的功
WAB = qU AB (适用任何电场）
WAB = F ⋅ AB ⋅ cos θ
ϕ A = U AO
WAO = q
(适用匀强电场）
电势能
E pA = qϕ A
E pB = qϕ B
WAB = E pA − E pB = −∆E pAB
正电荷从高电势点到低电势 电荷从高电势点到低 电场力做正 点，电场力做正功，电势能 减少 负电荷从高电势点到低电势 电荷从高电势点到低 电场力做负 点，电场力做负功，电势能 增加 电场线与等势面 电场线与等势面处处正交 沿电场线方向电势降低； 沿电场线方向电势降低 ； 电 场线从电势较高的等势面指 向电势较低的等势面 电场强度大的地方， 电场强度大的地方 ， 电场线 密集； 密集 ； 电场线密集处等势面 也密集
B E A θ d Fra Baidu bibliotek B′ ′
WAB = qU AB = qU AB′
∴U AB′ = Ed //
在匀强电场中，沿场强方向两点间的电势差 等于场 在匀强电场中，沿场强方向两点间的电势差U等于场 与这两点距离d的乘积 强E与这两点距离 的乘积 与这两点距离
U = Ed
U E= d
在数值上等于沿场强方向 在匀强电场中，场强E在数值上等于沿场强方向单位距 匀强电场中 场强 在数值上等于沿场强方向单位距 离上的电势差U 离上的电势差 由上式可知场强的另一单位为v/m 由上式可知场强的另一单位为v/m 说明： 说明： ①E=U/d只适用于匀强电场； d：沿场强方向的距离 只适用于匀强电场 只适用于匀强电场； ： 场强方向的距离 若相邻等势面电势差相等，则电场线密集处， ②若相邻等势面电势差相等，则电场线密集处，等势 面也密集，即任意电场中场强大的地方单位距离 场强大的地方单位距离上的 面也密集，即任意电场中场强大的地方单位距离上的 电势差也大 电势差也大 电势和场强无必然联系； ③电势和场强无必然联系；沿着电场方向电势总是降 低的；电场线总是从电势高的等势面垂直指向电势低 低的；电场线总是从电势高的等势面垂直指向电势低 等势面 的等势面
复习 电势差
U AB
WAB = q
电势差和电势的关系
WAB＞0，若ｑ ＞０，则U AB＞0 WAB＞0，若ｑ ＜０，则U AB＜0 WAB＜0，若ｑ ＞０，则U AB＜0 WAB＜0，若ｑ ＜０，则U AB＞0
电势
U AB = ϕ A − ϕ B , U BA = ϕ B − ϕ A ∴U AB = −U BA
三．三个场强公式的比较 场强 定义公式 点电荷电场 场强决定公式 匀强电场 场强与电势差 关系公式
F E= q
适用任何电场
Q E=k 2 r U E= d
适用真空中点电荷电场
适用匀强电场
作业： 教材》p.133作业：《教材》p.133-⑴～⑸