電場力的演算法
⑴ 電勢能的三個計算方法
電勢能的三個計算方法為:WAB=EpA-EPB;EPA=qφA;EPA=WAB=qUAB。在靜電學里,電勢能是處於電場的電荷分布所具有的勢能,與電荷分布在系統內部的組態有關。電勢能的單位是焦耳。電勢能與電勢不同。電勢定義為處於電場的電荷所具有的電勢能每單位電荷。電勢的單位是伏特。
靜電場中的勢能。一點電荷在靜電場中某兩點(如A點和B點)的電勢能之差等於它從A點移動到另B點時,靜電力所作的功。故WAB=qEd(E為該點的電場強度,d為沿電場線的距離),電勢能是電荷和電場所共有的,具有統一性。
電勢能反映電場和處於其中的電荷共同具有的能量。
電勢能可以由電場力做功求得,因為WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)=-△E,
(Φ為電勢,q為電荷量,U為電勢差,EA(初)、EB(末)為兩個點的電勢能)。
電場力做功跟電勢能變化關系:
WAB>0,△Ep<0,電場力做正功,電勢能減小~轉化成其他形式的能;
WAB<0,△Ep>0,電場力做負功,電勢能增加~其它形式的能轉化成電勢能。
順著電場線,A→B移動,若為正電荷,則WAB>0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓,則正Ep↓;
若為負電荷,則WAB<0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓,則負Ep↑。
逆著電場線,B→A移動,若為正電荷,則WBA<0,則UBA=ΦB-ΦA<0,則Φ↑,則正Ep↑;
若為負電荷,則WBA>0,則UBA=ΦB-ΦA<0,則Φ↑,則負Ep↓;
靜電力做的功等於電勢能的減少量。
⑵ 電場力的公式是什麼
電場力的計算公式:
(1)普遍適用的公式 F=qE。
(2)真空中點電荷 F=Kq1q2/r^2。
(3)勻強電場F=qU/d。
電勢差的計算公式
(1)定義式 Uab=Wab/q。
(2)勻強電場U=Ed。
電荷之間的相互作用是通過電場發生的。只要有電荷存在,電荷的周圍就存在著電場,電場的基本性質是它對放入其中的電荷有力的作用,這種力就叫做電場力。
電壓,也稱作電勢差或電位差,是衡量單位電荷在靜電場中由於電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等於單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功,電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。
電場力應用:
由於電場力的作用廣泛,它應用到粒子加速器、航天事業中導航修正、對新物質的加工、改變物質內部粒子的排列等等,在未來可能是工程與技術的主要動力之一。在未來有電場力的存在航空航天事業會得到長足發展,例如利用電場保護層(可以讓飛行器更輕)。
以及讓飛行器依賴電場飛行(而取代現有的發動機);電場在核物質的衰變起作用(讓我們能更好的利用能源)。
⑶ 靜電力的計算方法有哪些
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1*Q2/r^2 (在真空中)
{F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×10^9N·m^2/C^2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式,場強是本身的性質與電場力和電量無關) {E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2
{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=q*E
{F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=q*UAB=Eq*d
{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能: EA=q*φA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-q*UAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值) 12.電容C=Q/U(定義式,計算式)
{C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd (S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ε:介電常數) 常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK 或 qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下) 類平拋 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d) 運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=10^6μF=10^12pF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽 / 示波管、示波器及其應用 / 等勢面/尖端放電等。
(9)電場強度E=U/d=4πkQ/εS,並且做功W=U*q
⑷ 非勻強電場電場力做功怎麼算
非勻強電場電場力做功,可以根據電場力做功的公式
W=qU
適用條件所有的電場
只要知道電量q和電壓U就可以了。
⑸ 高中物理中如何求兩電荷之間的電場力大小和方向。哪位大哥幫忙一下啊
1.如果沒有圖,有兩種可能性,Q3可能在Q2的左側或右側。有圖則只有和種情況。
2.Q2總受到其它兩個電荷的排斥力,用庫侖定律求出這兩個力的大小
3.將這兩力跌加起來,同向相加,反向相減,方向為大力的方向
⑹ 新手關於電場強度求解
題目沒有把C點位置說清楚,也沒說明水平勻強電場的具體方向(向左或向右之類)。
分析:用場強疊加的方法來求C點的合場強。
一個場強是原來的水平方向的勻強電場,一個場強是圓心處的正電荷所產生的電場(用E=KQ / r^2)
把這兩個場強按照矢量合成的方式來求就可以了。
⑺ 靜電場中電勢有哪幾種演算法
通常有兩種演算法:
1、直接用電勢U=ε/q,U是某點電勢,ε 是電荷 q (含正負號)在該點所具有的電勢能。
2、先通過求出兩點的電勢差,若已知了其中一點的電勢,就可算得另一點的電勢。
如電荷從A到B,電場力對電荷q做功為WAB,則有WAB=q*UAB ,式中各量均含正負號,
UAB就是AB兩點的電勢差,UAB=UA-UB。
⑻ 電勢能的演算法有哪幾種
應該有3種吧,下面是解釋:
1.電場力做功:
因為 W AB=qUAB=q(ΦA- ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初) — Eb(末)= -△E, (EA(初)、EB(末)為兩個點的電勢能)。 電場力做功跟電勢能變化關系: WAB>0,△Eq<0,電場力做正功,電勢能減小~轉化成其他形式的能; WAB<0,△Eq>0,電場力做負功,電勢能增加~其它形式的能轉化成電勢能。 順著電場線,A→B移動,若為正電荷,則WAB>0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓,則正Eq↓; 若為負電荷,則WAB<0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓,則負Eq↑。 逆著電場線,B→A移動,若為正電荷,則WAB<0,則UAB=ΦA-ΦB<0,則Φ↑,則正Eq↑; 若為負電荷,則WAB>0,則UAB=ΦA-ΦB<0,則Φ↑,則負Eq↓ 靜電力做的功等於電勢能的減少量 Wab=Epa-Epb
2.電勢差:
Eq=WAO=q·φA.(Eq表示電勢能,φA表示電勢差): 當φA>0時,q>0,則Eq>0,q<0,則Eq<0; 當φA<0時,q>0,則Eq<0,q<0,則Eq>0.
3.動能定理:
(1)電場力做正功,電勢能減少,動能增加。即:電能轉化為其它形式能(動能) (2)電場力做負功,電勢能增加,動能減少。即:其它形式能(動能)轉化為電能
⑼ 電場強度是怎樣算出來的
推到定理過程如下:
電場強度是用來表示電場的強弱和方向的物理量。實驗表明,在電場中某一點,試探點電荷(正電荷)在該點所受電場力與其所帶電荷的比值是一個與試探點電荷無關的量。
強度演算法
①定義:放入電場中某點的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值,叫做該點的電場強度。
②定義式:E=F/q ,F為電場對試探電荷的作用力,q為放入電場中某點的檢驗電荷(試探電荷)的電荷量。
③電場強度的方向:規定為放在該點的正電荷受到的靜電力方向。與正電荷受力方向相同,與負電荷受力方向相反。
④物理意義:描述電場強弱的物理量,描述電場的力的性質的物理量。電場強度的大小取決與電場本身,或者說取決於激發電場的電荷,與電場中的受力電荷無關。
(9)電場力的演算法擴展閱讀
注意事項
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關。
⑽ 電勢能的計算方法
點電荷電場中,點電荷的電勢能:
(10)電場力的演算法擴展閱讀
靜電場中的勢能。一點電荷在靜電場中某兩點(如A點和B點)的電勢能之差等於它從A點移動到另B點時,靜電力所作的功。 故WAB=qEd (E為該點的電場強度,d為沿電場線的距離) ,電勢能是電荷和電場所共有的,具有統一性。
電勢能反映電場和處於其中的電荷共同具有的能量。
電勢能可以由電場力做功求得,因為 WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)= -△E,
(Φ為電勢,q為電荷量,U為電勢差,EA(初)、EB(末)為兩個點的電勢能)。
電場力做功跟電勢能變化關系:
WAB>0,△Ep<0,電場力做正功,電勢能減小~轉化成其他形式的能;
WAB<0,△Ep>0,電場力做負功,電勢能增加~其它形式的能轉化成電勢能。
順著電場線,A→B移動,若為正電荷,則WAB>0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓,則正Ep↓;
若為負電荷,則WAB<0,則UAB=ΦA-ΦB>0,則Φ↓,則負Ep↑。
逆著電場線,B→A移動,若為正電荷,則WBA<0,則UBA=ΦB-ΦA<0,則Φ↑,則正Ep↑;
若為負電荷,則WBA>0,則UBA=ΦB-ΦA<0,則Φ↑,則負Ep↓;
靜電力做的功等於電勢能的減少量。