疊加電場演算法
A. 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。
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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。
B. 有一半徑為R的均勻帶正電的半圓環,電荷線密度為λ,求圓心的電場強度
用電場疊加原理,將半環分成無數個點電荷,每個點電荷的電量正是線電荷密度,然後用點電荷場強公式對角度積分。
解:在圓環上取一小段dq=λdL=λRdφ,φ是圓環上一小段圓弧dL所對的圓心角,dq在圓環軸線上的點P產生的電場微元。圖中以上各量,積分變數為φ,其餘的r,θ,x均為常量。對於環心,θ=0,所以E=0即環心處場強為零。
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。
5、適用條件:適用於一切電場。
6、電場強度是矢量。
7、電場的決定式:E=kQ/r2(只適用於點電荷)。其中E是電場強度,k是靜電力常量,Q是源電荷的電量,r是源電荷與試探電荷的距離。
C. 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。