電場線

電場線是為了直觀形象地描述電場分布而在電場中引入的一些假想的曲線。曲線上每一點的切線方向和該點電場強度的方向一致；曲線密集的地方場強強，稀疏的地方場強弱。

場線是由矢量場和初始點設定的軌跡。在空間裡，矢量場在每一個位置，都設定了一個方向。只要按照矢量場在每一個位置所指的方向來追蹤路徑，就可以素描出正確的場線。更精確地說，場線在每一個位置的切線必須平行於矢量場在那一個位置的方向。1851年，法拉第提出了場線的概念。

基本介紹

• 中文名：電場線
• 外文名：line of force
• 形象地描：畫出一些有方向的曲線等
• 也稱：電力線
• 引入與使用：法拉第
• 套用學科：電磁學

定義

為形象地描述場強的分布，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。電場線也稱電力線。

電場是一種物質，電場線不是客觀存在的一種物質，最早由法拉第引入與使用。是人為地畫出的形象描述電場分布的輔助工具。

性質

在任何電場中，每一點P的場強 都有一定的方向。據此，我們可以在電場中畫出一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都和該點的場強方向一致，這些線稱為電場線。

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性質：

(1)電場線不閉合，始於正電荷或無窮遠處終止於無窮遠或負電荷；

(2)電場線垂直於導體表面；

(3)電場線與等勢面垂直。

感生電場的電場線具有下述特性：

(1)電場線是閉合曲線；

(2)閉合的電場線包圍磁感線。

電場線上標有箭頭，表示線上各點切線應取的正方向(即該點的場強方向)。利用電場線，可確定它所通過的每一點的場強的方向，因而也就可以表示出放在該點上的正電荷所受電場力的方向。但要注意，一般情況下，電場線並非是正電荷受電場力作用而運動的軌道。因為電荷運動方向(即速度方向)不一定沿力的方向。

例圖

一些典型的電場的電場線如圖所示。

左兩個同電量正電荷場線右一個電偶極子場線

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)。

通過電場中某一面的電場線總條數,稱為通過該面的電通量。

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。

電場線的要點

1．電場線是假想的：電場線是人們用來形象的描述電場的分布而畫出的一簇曲線，雖然實驗模擬了這簇曲線的形狀，但是實驗沒有證實電場線的真是存在，電場線是假想的。

2．（靜電場中）電場線不是閉合曲線，在靜電場中，電場線起始於正電荷（或無窮遠處），終止於無窮遠處（或負電荷），不形成閉合曲線。

3．電場線的每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致。

4．電場線的疏密與電場強弱的關係：

電場線的疏密程度與場強大小有關，電場線密處電場強，電場線疏處電場弱。

5．電場線在空間不相交、不相切、不閉合。