电场基础知识

1.元电荷：把一个电子或质子所带电量的电荷叫元电荷。e ＝1.60×10-19

C ；

（1）：带电体电荷量等于元电荷的整数倍。

（2）：物体失去一个电子带一个单位的正电荷（即带电量为1.60×10-19C)；物体失去两个电子带两个

单位的正电荷（即带电量为3.20×10-19

C)）;例： 粒子（24

He 原子核）的Q=3.20×10-19

C 。

（3）：物体得到一个电子带一个单位的负电荷（即带电量为1.60×10-19C)；物体得到两个电子带两个

单位的负电荷（即带电量为3.20×10-19

C)）

（4）：物体带电的原因是：物体得到或失去了电子。（即移动的都是负电荷）

（5）：电场：存在于电荷、变化的磁场周围的一种物质。电场对放入其中的电荷会产生力的作用。 （6）：电场线：不是实际存在的线；电场线从正电荷出发，到负电荷终止；电场线上某点的切线方向

表示该点的电场强度方向；电场线不相交；电场线越密处，场强越大，电场越强；电场线不是电荷的运动轨迹，物体的运动轨迹由合力和速度方向决定。

2.库仑定律：F ＝2

21r Q Q k

（1）：适用条件：在真空中的点电荷或当两带电体的半经远远小于它们之间的距离时. （2）：r 的意义是两点电荷之间的距离

（3）：Q 1受到的库仑力为F 、Q 2受到的库仑力也为F 。它们受到的作用力大小相等、方向相反，是一对作

用力和反作用力。

3． 求电场强度：

（1）：E ＝

A

A

q F （定义式、计算式；F A 为电场E 对电荷q A 的力，电场强度E 的大小和F A 、q A 无关）；

（2）：E A ＝2

r Q A k (E A 为真空中点（源）电荷形成的电场；r 为某点到点电荷Q A 的距离，E 为点电荷Q A 在r

处的电场强度，电场强度E A 的大小和Q A 有关)；

（3）：E 合=E 1+E 2 E 为合电场强度；当有多个电场出现时，我们说的“某处电场”指的就是该处的合电场强

度。

（4）：E AB =

d

U AB （E AB 为匀强电场，d 为两等势面A 、B 之间的距离，即沿电场线方向的投影距离。）

（5）:电场线的疏密也可表示电场强度的大小，电场线疏处表示电场强度小；电场线密处表示电场强度大。 （6）：等势面较密处，其电场强度也较大(只用于相邻等势面的电势差相等时) 4.求电势差：

(1):U AB ＝

q

W AB

(适用于任何电场，W AB 为电场U AB 对电荷q 做的功；U AB 与W AB 、q 都无关，该公式可以带符号运

算)

(2):U AB ＝B A ϕϕ-，(适用于任何电场，该公式必须带符号运算)

(3)：U AB ＝ E d (适用于匀强电场，d 为两等势面A 、B 之间的距离，即沿电场线方向的投影距离。） (4)：U=AB U 电势差的绝对值等于电压（在电路图中可用电势差求某两点之间的电压）

(5)：U Q C =C

Q

U =

⇒

5：电势

（1）：B AB A U ϕϕ+= ⇐ U AB ＝B A ϕϕ- （2）:B

A q A E =

ϕ(E A 为电荷q B 在电场中的电势能，该公式可以带符号运算)

（3）：一般默认地面的电势为0，即接地物体的电势为0，其电势能也为0；接地的符号为）

（4）：顺着电场线方向，电势降低最快。 6.电场力做功：

（1）：W AB ＝qU AB （适用于任何电场）

（2）：W AB ＝qEd (适用于匀强电场，d 为两等势面A 、B 之间的距离，即沿电场线方向的投影距离。） （3）：W AB = -P ∆E ( P ∆E 为电势能的改变量)（适用于任何电场）

（4）：利用动能定理求电场力的功： 电场力w mgh mv mv

t ±±=-2

0212

21 注意：当力和速度的夹角为锐角时，该力做正功；当力和速度的夹角为钝角时，该力做负功；当力和速度

的夹角为始终为900时，该力不做功；

7.电势能：

（1）： E A ＝q A ϕ（q 、A ϕ可带符号运算；E A 为电荷q 在电场中A 点的电势）

（2）：电势能大小的判断：电场力对物体做正功，物体的电势能减小；电场力对物体做负功，物体的电势

能增加

（3）：电场力做功与电势能变化的关系：W AB = -P ∆E ( P ∆E 为电势能的改变量)（适用于任何电场） （4）：一千瓦时：1kWh(度)＝1000瓦⨯3600秒 =3.6⨯106 焦耳

一电子伏特：1eV ＝1.6⨯10-19库仑⨯1伏 = 1.6⨯10-19 焦耳；

8：电容器：

(1):任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以看作是电容器。电容器的作用：储存电荷（电能） (2)：C ＝U Q

(定义式,计算式，C 和Q 、U 都无关；Q 为一个极板的带电量)

(3)：C ＝U

Q

∆∆ (定义式,计算式C 和Q ∆、U ∆都无关) (4)：d

K S

C πε4=

（ε为两极板间的绝缘体的介电常数，S 为正对面积，d 为两极板间的距离，k 为常数）

(5)：C 的单位：1F=10

6

F F P =12

10μ

(6)：Q 增加时，叫电容器的充电。Q 减小时，叫电容器放电。

(7)：如右图：当电容器的两极板和电源的两极相连时(即s 闭合时)，U=E(即U 不变，E 为

电源电动势)；当电容器的两极板和电源的两极断开时(即s 打开时)，Q 不变（一般情况下电场强度E 也不变）

(8)：解题时，因充电、放电时间极短，可认为没有电流通过电容器，电容器相当于理想电

压表。在电路图中可先把它去掉，要利用好Q 不变（一般情况下电场强度E 也不变）或U 不变等条件。

9：静电感应：

（1）：（如右图）当把金属板abcd 放在电场E 外 中时，金属板中的电子在

电场力的作用下向左定向移动，ab 面的电子越来越多，cd 面的正电荷越来越多，金属板中又产生了一个新电场（叫内电场E 内），其方向和

原来的电场方向相反，当E 内增大到和E 外 相等时（此时合场强为0），电子的定向运动就停止，即金属板处于静电平衡状态。

（2）：处于静电平衡的导体具有的特点：

A:导体内部的场强必定处处为0（E 内=E 外） B ：表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直

C ：导体内部和表面上任何一点的电势都相同，整个导体是一个等势体，整个表面是一个等势面。 D:导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上。

10：等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫等势面（线）。

（1）：同一等势面上任何两点间的电势差为0；把电荷从等势面上的一点移动到该等势面上的任一点，电

场力对电荷不做功。

（2）：相邻等势面的电势差相等时，等势面较密处，其电场强度也较大。 （3）：等势面跟电场线垂直

（4）：电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面（顺着电场线方向，电势降低最快）。

11：电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一物体，或从物体的一部

分转移到另一部分。（注意：两个完全相同的物体相碰，电量相加或相减后再除2平分。）