大学物讲义理场强

大学物理电磁学基础知识点汇总一、电场1、库仑定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。

其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为库仑常量，＄q_1$和$q_2$为两个点电荷的电荷量，＄r$为它们之间的距离。

2、电场强度电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义为单位正电荷在电场中所受到的力。

其表达式为：＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。

对于点电荷产生的电场，其电场强度的表达式为：＄E ＝ k\frac{q}｛r^2}＄，方向沿径向向外（正电荷）或向内（负电荷）。

3、电场线电场线是用来形象地描述电场的一种工具。

电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场强度的方向。

静电场的电场线不闭合，始于正电荷或无穷远，终于负电荷或无穷远。

4、电通量电通量是通过某一面积的电场线条数。

对于匀强电场，通过平面的电通量为：＄＼Phi ＝ ES\cos\theta$，其中$E$为电场强度，＄S$为平面面积，＄＼theta$为电场强度与平面法线的夹角。

5、高斯定理高斯定理表明，通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量的代数和除以$＼epsilon_0$。

即：＄＼oint_S E\cdot dS ＝＼frac{1}｛＼epsilon_0}＼sum q$。

高斯定理是求解具有对称性电场分布的重要工具。

二、电势1、电势电势是描述电场能的性质的物理量，定义为把单位正电荷从电场中某点移动到参考点（通常取无穷远处）时电场力所做的功。

某点的电势等于该点到参考点的电势差。

点电荷产生的电场中某点的电势为：＄V ＝ k\frac{q}｛r}＄。

2、等势面等势面是电势相等的点构成的面。

等势面与电场线垂直，沿电场线方向电势降低。

3、电势差电场中两点之间的电势之差称为电势差，也称为电压。

其表达式为：＄U_{AB} ＝ V_A V_B$。

§7-2电场强度一．电场强度一个物体对另一个物体的作用力，若不是通过直接接触来传递，就是借助于它们之间的其他物质来传递。

正像万有引力是通过在物体周围空间存在的引力场这种特殊物质来传递一样，在电荷周围空间也存在一种特殊物质，借以传递电荷之间的相互作用力。

这种特殊物质就是电场。

当物体带电时，在它的周围就产生电场。

如果电荷相对于观察者是静止的，那么它在其周围产生的电场就是静电场。

本章所讨论的电场都属于静电场。

电场有一种重要属性，这就是任何一个进入其中的电荷都将受到由该电场传递的力的作用，这种力称为电场力，由静电场传递的力称为静电力。

例如，电荷处于另一个电荷附近，就是处于由产生的电场中，所受到的电场力就是这个电场传递给它的。

反之亦然。

电场的另一种属性就是：电荷在其中运动时，电场力就做功。

总结得出电场有两个宏观性质：（1）对引入其中的电荷有力的作用；（2）对引入其中的运动电荷做功。

二．电场强度首先回顾重力场的情况。

在重力场中引入一个质量为的质点，它受到重力作用，实验发现是与无关的常量，这说明它是描述重力场本身性质的一个量，我们称之为重力场强度。

的大小，决定了重力场的强弱。

再比如，大气中存在着温度场。

温度场的强弱用温度计测量，但由温度计测出的结果却是与温度计无关的，所以温度是描述温度场强弱的物理量。

静电场的情况与此相仿。

在静电场中引入一检验电荷（它是一点电荷，且电量很小），观察它的受力情况。

实验发现，在同一点不论检验电荷的大小如何改变，它所受到的力与电量的比值始终不变，即是一与无关的常量。

显然，这个常量是描述静电场本身性质的量。

定义：某点电场强度矢量（简称场强）为（7—3）单位 1牛顿/库仑=1伏特/米。

说明：（1）若检验电荷是负的，那么电场方向与检验电荷受力的方向相反。

（2）一般说来，场中各点的场强的大小和方向都不同，所以是一个位置函数（点函数）。

如果场中各点的大小和方向都相同，则该电场就是均匀电场。

大学物理电场强度在大学物理中，电场强度是一个极其重要的概念。

它就像是电场的“力量指标”，告诉我们电场在空间中每一点的“强弱”和“方向”。

要理解电场强度，咱们先得从电荷说起。

电荷是产生电场的源头。

当一个电荷存在于空间中时，它周围就会形成电场。

就好像一个人站在那里，会向四周散发出一种“影响力”。

想象一下，有一个正电荷，它就像一个充满活力的“源头”，会向四面八方“发射”出电场线。

而电场线的疏密程度，就反映了电场强度的大小。

电场线越密集的地方，电场强度就越大；反之，电场线越稀疏，电场强度就越小。

那电场强度到底怎么定义的呢？电场强度 E 等于电场力 F 除以电荷量 q 。

也就是说，如果一个电荷量为 q 的电荷在电场中受到了电场力 F 的作用，那么这个电场在该点的电场强度 E 就是 F/q 。

这就好比是衡量一个人在某种“影响力”下所受到的“推动力”大小。

电场强度是一个矢量，它不仅有大小，还有方向。

对于正电荷来说，电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向；对于负电荷，则正好相反，电场强度的方向是负电荷所受电场力的反方向。

再来说说电场强度的计算。

对于一个点电荷产生的电场，其电场强度可以用库仑定律来计算。

假设点电荷的电荷量为 Q，距离点电荷 r 处的电场强度大小为 E ＝ kQ/r²，其中 k 是库仑常量。

这个公式告诉我们，距离点电荷越远，电场强度越小，而且与距离的平方成反比。

如果是多个点电荷组成的系统，或者是一个带电体，计算电场强度就需要用到电场的叠加原理。

这就像是多个“力量源”共同作用在一个点上，总的电场强度就是各个“力量源”产生的电场强度的矢量和。

在实际生活中，电场强度的概念有着广泛的应用。

比如说，避雷针就是利用了电场强度的原理。

在雷雨天气中，云层中的电荷会使地面附近的电场强度增大。

当电场强度达到一定程度时，空气会被击穿，发生放电现象。

避雷针的尖端曲率半径很小，在尖端处电场强度容易达到很大的值，从而优先将雷电引向自身，通过接地装置将电荷导入大地，保护建筑物免受雷击。

《电场强度》讲义一、什么是电场在我们的生活中，存在着各种各样的“场”，比如磁场、引力场等等。

而电场，是物理学中一个非常重要的概念。

想象一下，在一个空间中，即使没有放置任何电荷，但这个空间本身就具有一种能够对放入其中的电荷产生力的作用的特殊性质，这个空间就是电场。

简单来说，电场就是电荷周围存在的一种特殊物质，它看不见、摸不着，但却实实在在地存在着，并且能够对电荷产生力的作用。

二、电场强度的引入当我们谈论电场时，一个关键的概念就是电场强度。

那么，为什么要引入电场强度这个概念呢？我们知道，不同位置的电场对电荷的作用力是不同的。

为了定量地描述电场在某一点的性质，我们就引入了电场强度。

就好比在不同的地方，风的大小和方向可能不同。

为了描述风在某个特定地点的情况，我们会引入风速和风向这样的概念。

同样，电场强度就是用来描述电场在某一点的“强弱”和“方向”。

三、电场强度的定义电场强度，通常用字母 E 表示，它被定义为：放入电场中某点的电荷所受到的电场力 F 与该电荷的电荷量 q 的比值。

数学表达式为：E ＝ F ／ q 。

这里要注意的是，电场强度是由电场本身的性质决定的，与放入其中的试探电荷无关。

打个比方，一个房间的温度是由房间本身的条件决定的，而不是由测量温度的温度计决定的。

四、电场强度的单位在国际单位制中，电场强度的单位是牛每库仑（N/C）。

这是什么意思呢？如果一个电荷在某点受到的电场力是 1 牛，而它的电荷量是 1 库仑，那么该点的电场强度就是 1 牛每库仑。

五、电场强度的方向电场强度是一个矢量，它不仅有大小，还有方向。

电场强度的方向规定为：正电荷在该点所受电场力的方向。

如果在某点放入一个正电荷，它受到向右的电场力，那么该点的电场强度方向就是向右。

六、点电荷的电场强度对于一个电荷量为 Q 的点电荷，在距离它 r 处的电场强度大小为：E ＝ kQ ／ r²（其中 k 是静电力常量，约为 90×10⁹ N·m²/C²）这个公式告诉我们，点电荷的电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。

场强的物理意义是什么场强一般指电场强度，电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。

下面是店铺给大家整理的场强的物理意义简介，希望能帮到大家!场强的物理意义电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。

实验表明，在电场中某一点，试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量。

于是以试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向为电场方向，以前述比值为大小的矢量定义为该点的电场强度，常用E表示。

按照定义，电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的电场方向来确定;电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。

试探点电荷应该满足两个条件;(1)它的线度必须小到可以被看作点电荷，以便确定场中每点的性质;(2)它的电量要足够小，使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布或对有源电场的影响可忽略不计。

电场强度的单位V/m伏特/米或N/C牛顿/库仑(这两个单位实际上相等)。

常用的单位还有V/cm伏特/厘米。

场强的定义是放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，定义式E=F/q ，适用于一切电场;其中F为电场对试探电荷的作用力，q为试探电荷的电荷量。

单位N/C。

定量的实验证明，在电场的同一点，电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的，跟试探电荷的电荷量无关。

它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关，即比值反映电场自身的特性(此处用了比值定义法)，因此我们用这一比值来表示电场强度，简称场强，通常用E表示。

场强的方向电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。

对于真空中静止点电荷q所建立的电场，可以由库仑定律得出。

式中r是电荷q至观察点(或q')的距离;r是由q指向该观察点的单位矢量，它标明了E的方向静电场或库仑电场是无旋场，可以引入标量电势φ，而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系E=-▽γφ时变磁场产生的电场称为感应电场，是有旋场。