基本介紹
- 中文名：電場
- 外文名：Electric Field
- 字母表達：E
- 單位：N/C,V/m
- 所屬學科：物理
簡介,基本性質,靜電場,電場強度,電場線,電場力,摩擦起電,電荷量,如何研究電場,研究電場的領域,靜電的防止,
簡介
存在於帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質．電荷間的作用總是通過電場進行的。
電場：只要電荷存在它周圍就存在電場，電場是客觀存在的，它具有力和能的特性。
基本性質
1.對放入其中的電荷有力的作用。
2.能使放入電場中的導體產生靜電感應現象。
電場強度是描述電場力特性的物理量
其定義是：放入電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度，表示該處電場的強弱。在電場中某一點確定了，則該電場強的大小與方向就是一個定值，與放入的檢驗電荷無關，即使不放入檢驗電荷，該處的場強大小方向仍不變。檢驗電荷q充當“測量工具”的作用。某點的E取決於電場本身,(即場源及這點的位置,)與q檢的正負,電何量q檢和受到的電場力F無關。電場強度是矢量，電場強度的合成按照矢量的合成法則（平行四邊形法則和三角形法則）。電場強度和電場力是兩個概念，電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關，而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關。
等量同種電荷形成的電場：
（1）兩種電荷的連線上；不管是等量同種正電荷還是負電荷，中點O處場強始終為零
（2）兩電荷連線的中垂線上；不管是等量同種正電荷還是負電荷，從中點O處沿中垂面（中垂線）到無窮遠處，場強先變大後變小。
（3）關於O點對稱的兩電場強大小相等，方向相反，電勢相等。
等量異種電荷形成的電場：
（1）兩電荷的連線上，各點的電場強度方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向場強先變小後變大，從正電荷到負電荷電勢逐漸降低。
（2）兩電荷連線的中垂線上場強方向相同，且與中垂線垂直，由中點O點到無窮遠處，場強一直變小，各點電勢相等。
（3）在中垂線上關於中點O對稱的兩電場強等大同向。
靜電場
靜電場是由靜止電荷激發的電場。該靜止電荷被稱為場源電荷，簡稱為源電荷。靜電場的電場線起始於正電荷且無窮遠，終止於無窮遠或負電荷。靜電場的電場線方向和場源電荷有著密切的關係。當場源電荷為正電荷時，該電場的電場線成發散狀；當場源電荷為負電荷時，該電場的電場線成收斂狀。其電場力移動電荷做功具有與路徑無關的特點。用電勢差描述電場的能的性質，或用等勢面形象地說明電場的電勢的分布。
靜電場中的電場強度公式為：E=F/q。單位為牛[頓]每庫倫，符號為N/C。它的另一個單位是伏特每米（V/m）。兩個單位之間的關係是1N/C=1V/m。
感應電場
感應電場的電場線是閉合的，沒有起點、終點。閉合的電場線包括變化的磁場。
電場強度
場強的方向與正檢驗電荷的受力方向相同。場強的定義是根據電場對電荷有作用力的特點得出的。對電荷激發的靜電場和變化磁場激發的渦旋電場都適用。場強的單位是牛/庫或伏/米，兩個單位名稱不同，但大小一樣。場強數值上等於單位電荷在該點受的電場力，場強的方向與正電荷受力方向相同。
電場的特性是對電荷有作用力，這種作用力就是電場力，正電荷受力方向與電場方向相同，負電荷受力方向與電場方向相反。
電場是一種物質，具有能量，場強大處電場的能量大。
真空中點電荷場強公式：E=k×q/r^2
勻強電場場強公式：E=U/d
任何電場中都適用的定義式：E=F/q
介質中點電荷的場強：k×q/r^2;
註：勻強電場。在勻強電場中，場強大小相等，方向相同，勻強電場的電場線是一組疏密相同的平行線.
電場線
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電場強度的方向。電場線的疏密程度與該處場強大小成正比。
在沒有電荷的空間，電場線具有不相交（包括相切）、不中斷的特點。
電場線具有下列特性：
（1）切線方向表示該電場強的方向，也是正電荷的受力方向．
（2）靜電場電場線有始有終：始於“+”，終止於“-”或無窮遠，從正電荷出發到負電荷終止，或從正電荷出發到無窮遠處終止，或者從無窮遠處出發到負電荷終止．
（3）疏密表示該處電場的強弱，也表示該處場強的大小．越密，則E越強
（4）勻強電場的電場線平行且等間距直線表示．(平行板電容器間的電場，邊緣除外)
（5）沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場．
（6）靜電場的電場線不相交,不終斷,不成閉合曲線。
（7）電場線不是電荷運動的軌跡．也不能確定電荷的速度方向。除非三個條件同時滿足：①電場線為直線，②v0=0或v0方向與E方向平行。③僅受電場力作用。
電場強度的大小、方向判斷技巧;
（1）電場強度的大小的判斷技巧
①用電場線的疏密程度進行判斷，電場線越密集，場強越大，電場線越稀疏，場強越小。
②根據等差等勢面的疏密判定場強大小，等差等勢面密集處場強大，稀疏處場強小。
（2）電場強度方向的判斷技巧
①某點正電荷所受電場力的方向，即該點的電場強度方向
②電場強度的方向與電場線的切線在同一條直線上並指向電勢降低的方向。
③電場強度的方向垂直等勢面並指向電勢降低的方向。
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)。
電場力
二、方向：正電荷沿電場線的切線方向，負電荷沿電場線的切線方向的反方向。
三、計算：電場力的計算公式是F=qE，其中q為點電荷的帶電量，E為場強。或由W=Fd，也可以根據電場力做功與在電場力方向上運動的距離來求。電磁學中另一個重要公式W=qU（其中U為兩點間電勢差）就是由此公式推導得出。
電場力的功能：
電場力的研究方向：
摩擦起電
（electrification by friction)
摩擦起電的原因，是因為摩擦可以使物體得到多餘的電子或失去原有的電子。得到多餘電子的物體帶負電，失去原有電子的物體帶正電。
摩擦起電的定義：當兩個物體相互摩擦時，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉移到另一個物體，於是原來電中性的物體由於得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。
摩擦後的物體所帶的電荷有兩種：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是一種（正電），用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是另一種（負電）。
電荷量
電荷量的公式： Q=It（其中I是電流，單位A ；t是時間，單位s）。（電荷和電子是不同的概念，就粗略點概括：電荷的單位是“庫侖”，而電子的單位是“個”。）
如何研究電場
電場的基本性質是對放入其中的電荷有作用力，因此可以通過這一性質來研究電場。放入電場中試探電場性質的電荷稱為試探電荷。試探電荷的電荷量應足夠小，使得它被放入電場後不會影響原有電場的分布：另外，它的線度也應足夠小，這樣才能方便地研究電場中各點的情況。
研究電場的領域
電場是一切物理、工業、化學、能源、電子、信息、生物等學科研究的本質對象：
2.分子之間的力由電場力組成。
3.生化反應的動力源泉是電場。
4.電流，電壓由電場力引起。
5.光、電磁波由電場引起。
6.信息技術也是研究電場的特性。
保守場，電場做功與路徑無關，只與始末位置有關。
磁場變化時線圈產生的感生電動勢與導體的種類、形狀、性質和構成均無關，是由磁場本身的變化引起的。因此麥克斯韋提出了“變化的磁場會在其周圍的空間激發一種電場，正是這種電場使得閉合迴路中產生了感生電動勢和感生電流”的理論，並將這種電場稱為渦旋電場。
靜電的防止
摩擦產生的靜電，在生產、生活上給人們帶來很多麻煩，甚至造成傷害。
印刷廠里，紙頁間的摩擦起電，會使紙頁粘在一起，難於分開，給印刷廠帶來麻煩，印染廠里，面紗、毛線、人造纖維上的靜電，會吸引空氣中的塵埃，使印染質量下降，乾乾淨淨的人造纖維服裝，穿不了多大功夫就會蒙上一層灰塵，也是由於靜電吸塵埃的緣故。
