1、,3.2 电场 电场强度,三、点电荷的电场强度,一、电 场,二、电场强度,四、电场的叠加,六、匀强电场,五、电场线,上一页,下一页,目 录,退 出,电荷间的相互作用力称为电场力。,存在于静止电荷周围的电场称为静电场。,电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场。,1. 电场,2. 静电场,3. 电场力,一、电 场,上一页,下一页,退 出,目 录,如图所示,在场电荷Q 形成的电场中A 点,分别放一检验电荷+q , +2q , +3q ,分别计算检验电荷所受的电场力大小和F / q 的比值。,上一页,下一页,退 出,目 录,分析:对电场中某点来说,电场的强弱是一定的,但把不同的检验电荷放在电场
2、中同一点时,所受的电场力是不同的。这说明了电场力并不能反映电场中某点的电场的强弱。实验表明,在电场中同一点,F/q 这一比值是不变的。比值的大小,反映了这一点电场的强弱,而跟检验电荷无关, 这个比值我们称之为电场强度。,放入电场中某一点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做电场强度。,1. 定义,2. 大小,二、电场强度,上一页,下一页,退 出,目 录,规定电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。,3. 方向,当 q 为正电荷时,F 与 E 同向;,当 q 为负电荷时,F 与 E 反向。,上一页,下一页,退 出,目 录,4. 单位,N/C (牛/库 ),5. 说明
3、 电场中任一点电场强度 E 的大小都是由电场本身的性质来决定的,与该点有无检验电荷或者放入的检验电荷q 的大小无关。,上一页,下一页,退 出,目 录,点电荷在 r 处的电场强度大小为,三、点电荷的电场强度,在点电荷Q 形成的电场中,距Q 为 r 的P 点,检验电荷受到的电场力为,根据电场强度的定义,可知P 点的电场强度大小为,上一页,下一页,退 出,目 录,如果有几个点电荷同时存在,在几个点电荷共同形成的电场中,如何求某点的电场强度呢?,因为电场强度是矢量,若几个点电荷同时存在,这时某点的电场强度,等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。,四、电场的叠加,上一页,下一页,退 出,目 录
4、,我们可以在电场中画出一系列带箭头的曲线,使这些曲线上每一点的切线方向, 都和该点的电场强度方向相同。这些曲线叫做电场线。,1. 电场线,五、电场线,上一页,下一页,退 出,目 录,2. 几种典型的电场线,正点电荷形成的电场线,负点电荷形成的电场线,等量异种电荷形成的电场线,等量同种电荷形成的电场线,上一页,下一页,退 出,目 录,4. 电场线的特点,(2)电场强度大的地方电场线密;电场强度小的地方电场线疏。,(1)电场线始于正电荷(或无限远处),终止于负电荷(或无限远处),不闭合,不相交;,上一页,下一页,退 出,目 录,在电场某一区域里,如果各点的电场强度大小和方向都相同,这个区域的电场就
5、叫做匀强电场。,匀强电场,六、匀强电场,上一页,下一页,退 出,目 录,解:(1)P 点的电场强度大小为,电场强度方向与放在 P 点的负点电荷所受电场力的方向相反。,【例1】在与场电荷Q 相距 r = 30 cm 的P 点,q = 4.010-9 C 的负点电荷受到的电场力F = 2.010-5 N,方向指向Q , 如图所示。(1)求P 点电场强度的大小和方向;(2)Q 为何种电荷,其电荷量是多少?,上一页,下一页,退 出,目 录,(2)因为场电荷 Q 对负点电荷q 产生的是吸引力,因此,Q 应该是正电荷。,根据点电荷的电场强度公式 ,正电荷的电荷量为,+,上一页,下一页,退 出,目 录,1. 氢原子中,电子和质子的平均距离是5.3 10 m,问质子在这个距离处产生的电场强度是多大?电子受到的电场力是多大?,分析:质子在电子处产生的电场强度方向和电子受到电场力的方向如图所示。,练 习,上一页,下一页,退 出,目 录,解:质子产生的电场强度大小为,电子受到的电场力大小为,上一页,下一页,退 出,目 录,