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那電場是有強(qiáng)有弱的,就跟重力場一樣,地球上不同的地方g是不同的。所以為此必須定義電場的強(qiáng)弱的量,這個(gè)就是電場強(qiáng)度。顯然,是電荷受到力的作用,變頻工頻場強(qiáng)儀報(bào)價(jià),所以跟力和電荷有關(guān),那么電場力與電荷的比值就是電場強(qiáng)度,力是矢量,電荷是標(biāo)量,所以電場強(qiáng)度也是矢量,也可以簡稱為場強(qiáng)。既然是矢量,那么就規(guī)定跟正電荷受到的力方向一樣,自然跟負(fù)電荷受到的力的方向相反。
電場定義式是電場力與電荷的比值,那么肯定還有推導(dǎo)的公式。真空中點(diǎn)電荷的電場力就是庫侖力,那么庫侖力與電荷比值也是電場強(qiáng)度,這個(gè)適用條件就必須跟庫侖力的條件一致了,因?yàn)槭歉鶕?jù)庫侖力推導(dǎo)出來的。所以就出現(xiàn)電荷激發(fā)的電場強(qiáng)度公式。
根據(jù)上面的知識點(diǎn),為了方便,我們用畫圖來用電場線描述是好的。那具體我們可以分為正點(diǎn)電荷,負(fù)電荷,兩個(gè)正電荷,兩個(gè)負(fù)電荷及一正一負(fù)電荷激發(fā)的電場強(qiáng)度,所以就出現(xiàn)以上這些電場線圖。
根據(jù)庫侖力和電場強(qiáng)度定義式結(jié)合的推導(dǎo)公式,可以一個(gè)一個(gè)把上面的對應(yīng)的電場線圖弄懂。
和重力場一樣,電場中也有能量(這里的能量,不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹v就是具備做功的能力),具體表現(xiàn)為電場中的電荷具有勢能(通俗的講就是具有位置“優(yōu)勢”)。為描述電場的這個(gè)性質(zhì),引入電勢的概念,即電場某一位置對應(yīng)的能量量度,同樣采用單位電荷定義。由于電勢的特殊性質(zhì)(只與位置有關(guān),具體原因應(yīng)該明白吧),因此它的是無意義的(因?yàn)椴煌膮⒖剂泓c(diǎn)),相對值即電勢差才真正有意義。
能量必然與功聯(lián)系,而功又與力有關(guān),因此電勢與場強(qiáng)之間存在關(guān)系,對于一維來說,電勢導(dǎo)數(shù)的負(fù)值即為場強(qiáng)(三維中為負(fù)梯度),即電勢的變化快慢反應(yīng)了場強(qiáng)的大小。因?yàn)閳鰪?qiáng)越大,力越大,同樣的距離做功多,能量變化多,電勢變化就快。
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