电场

库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体

知识要点：

1、电荷及电荷守恒定律

⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e 16. 10 19C。

⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成

QQ

反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为F K122，其中比例常数K叫静电

r

力常量，K 9.0 109N·m2C2。

库仑定律的适用条件是(a)真空，(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑

定律，否则不能使用。例如半径均为r的金属球如图9—1所示放置，

使两球边缘相距为r，今使两球带上等量的异种电荷Q，设两电荷Q间的库仑力大小为F，

Q2

比较F与K的大小关系，显然，如果电荷能全部集中在球心处，则两者相等。依题设

(3r)2

条件，球心间距离3r不是远大于r，故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样电荷间距离小于3r，故

Q2Q2

。同理，若两球带同种电荷Q，则F K。 F K22

(3r)(3r)

3、电场强度

⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q，它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F叫

F

做这个位置上的电场强度，定义式是E ，场强是矢量，规定正电荷受电场力的方向为该

q点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。 由场强度E的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放检验电荷，以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关，既不能认为E与F成正比，也不能认为E与q成反比。

要区别场强的定义式E

KQF

与点电荷场强的计算式E 2，前者适用于任何电场，后qr

者只适用于真空（或空气）中点电荷形成的电场。

4、电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点：(a)始于正电荷 （或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；(b)任意两条电场线都不相交。