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電場是「帶電粒子」在空間中所建立的「場」。場具有「能」與「力」的性質,由於電是一種力場,因此其他帶電粒子在具有電場的空間中將具有「勢能」並受到一定的「作用力」。一般來說的電場是指電荷靜止時所產生的場,所以有時也稱靜電場。

1 電場 -靜電場

電場靜電場的研究演示

靜電場是由靜止電荷激發的電場。靜電場的電場線起於正電荷終止於負電荷,或從無窮遠到無窮遠,其電場力移動電荷做功具有與路徑無關的特點。用電勢差描述電場,或用等勢面形象地說明電場的分佈。

2 電場 -感應電場

變化磁場激發的電場叫感應電場或渦旋電場。感應電場的電場線是閉合的,沒有起點、終點。閉合的電場線包圍變化的磁場。

3 電場 -電場強度

描述某點電場特性的物理量,符號是E,E是矢量。電場強度簡稱場強,定義為放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值,場強的方向與正檢驗電荷的受力方向相同。場強的定義是根據電場對電荷有作用力的特點得出的。對電荷激發的靜電場和變化磁場激發的渦旋電場都適用。場強的單位是牛/庫或伏/米,兩個單位名稱不同大小一樣。場強數值上等於單位電荷在該點受的電場力,場強的方向與正電荷受力方向相同。

電場的特性是對電荷有作用力,電場力,正電荷受力方向與方向相同,負電荷受力方向與方向相反。電場是一種物質,具有能量,場強大處電場的能量大。

已知電場強度可判定電場對電荷的作用力,電介質(絕緣體)的電擊穿與場強大小有關。

點電荷的電場強度由點電荷決定,與試探電荷無關。  

真空中點電荷場強公式:E=k*Q/r^2
  
勻強電場場強公式:E=U/d
  
任何電場中都適用的定義式:E=F/q
  
介質中點電荷的場強:kQ/(ε*r^2)
  
註:勻強電場。在勻強電場中,場強大小相等,方向相同,勻強電場的電場線是一組疏密相同的平行線.
  
在勻強電場中,有E=U/d(只適用於勻強電場),U為電勢差,單位:伏特/米。電荷在此電場中受到的力為恆力,帶電粒子在勻強電場中作勻變速運動。而此電場的等勢面與電場線相垂直。

4 電場 -電場線

為形象地描述場強的分佈,在電場中人為地畫出一些有方向的曲線,曲線上一點的切線方向表示該點場強的方向。電場線的疏密程度與該處場強大小成正比。
  
電場是一種物質,電場線是我們人為畫出的便於形象描述電場分佈的輔助工具,並不是客觀存在的。
  
在沒有電荷的空間,電場線具有不相交、不中斷的特點。靜電場的電場線還具有下列特性:
  
1、電場線不閉合,始於正電荷終止於負電荷;
  
2、電場線垂直於導體表面;
  
3、電場線與等勢面垂直。
  
感應電場的電場線具有下述特性:
  
1、電場線是閉合的;
  
2、閉合的電場線包圍磁感線。
  
知道一個電場的電場線,就可判定場強的方向和大小,就可畫出等勢面,能判定電勢高低(沿電場線方向電勢降低)。
  
應該注意,電場線不是電荷的運動軌跡。根據電場線方向能確定電荷的受力方向和加速度方向,不能確定電荷的速度方向、運動的軌跡。電場線是直線時,電荷運動速度與電場線平行,電荷運動軌跡與電場線重合。

5 電場 -摩擦起電(electrificationbyfriction)

用摩擦的方法使物體帶電的過程,叫做摩擦起電。
  
摩擦起電的原因,是因為摩擦可以使物體得到多餘的電子或失去原有的電子。得到多餘電子的物體帶負電,失去原有電子的物體帶正電。

6 電場 -電荷量(quantityofelectricity)

物體所帶電荷的多少叫做電荷量。電荷量用Q或q來表示。電荷量的國際單位是C,讀作庫侖,簡稱庫。

7 電場 -元電荷(elementarycharge)

帶電體的電荷量都等於最小電荷量e的整倍數。最小電荷量e就叫做元電荷。

8 電場 -研究

電場的基本性質是對放入其中的電荷有作用力,因此可以通過這一性質來研究電場。放入電場中試探電場性質的電荷稱為試探電荷。試探電荷的電荷量應足夠小,使得它被放入電場后不會影響原有電場的分佈:另外,它的線度也應足夠小,這樣才能方便地研究電場中各點的情況。

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