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电场与电场强度课件

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目录

壹

电场的基本概念

贰

电场强度的定义

叁

电场强度的计算实例

肆

电场强度的测量

伍

电场强度的应用

陆

电场强度的深入探讨

电场的基本概念

第一章

电场的定义

电场是电荷间相互作用的媒介，描述电荷周围空间的力场特性。

电荷间作用

电场以无形的力场形式存在，可通过电荷受力表现其存在和强度。

存在形式

电场的产生

电荷间作用

静电感应

01

电荷间相互作用产生电场，正电荷吸引负电荷，负电荷排斥正电荷。

02

静电感应也能产生电场，当带电体靠近导体时，导体内部电荷重新分布形成电场。

电场的性质

01

存在无形

电场虽看不见，但可通过电荷受力表现其存在。

02

方向性

电场有方向，正电荷受力方向为电场方向。

03

叠加性

多电场共存时，电场强度矢量叠加。

电场强度的定义

第二章

电场强度的含义

电荷在电场中受力大小和方向，反映电场强弱。

电荷受力分析

单位正电荷在电场中所受电场力，定义为该点电场强度。

电场强度定义

电场强度的计算公式

点电荷电场公式

E=kQ/r²，适用于点电荷产生的电场，k为静电力常量。

定义公式

E=F/q，表示电场力F与电荷量q的比值。

01

02

电场强度的方向

与负电荷在该点所受电场力方向相反。

负电荷受力反向

电场强度方向与正电荷在该点所受电场力方向相同。

正电荷受力方向

电场强度的计算实例

第三章

点电荷产生的电场强度

01

点电荷场强公式

利用库仑定律推导点电荷电场强度公式。

02

距离影响场强

点电荷电场强度与距离平方成反比，距离增大场强减弱。

线电荷产生的电场强度

利用点电荷电场强度公式，计算线电荷上某点的电场强度。

点电荷模型

对线电荷进行积分，得出任意位置的电场强度分布。

积分求解

面电荷产生的电场强度

介绍均匀分布的面电荷在空间中产生的电场强度计算方法。

均匀面电荷

01

探讨非均匀分布面电荷电场强度的近似计算及影响因素。

非均匀面电荷

02

电场强度的测量

第四章

测量工具介绍

利用电场计精确测量电场强度。

电场计

SEM观察电子轨迹，间接测量电场强度。

高分辨率SEM

测量方法

电场计法

利用电场计测量，分平行板电容式和偏转式。

激光干涉法

利用激光干涉原理，通过干涉现象测量电场强度。

测量数据的分析

01

数据准确性

验证测量数据的精确性，确保无误差或误差在可接受范围内。

02

趋势分析

分析数据变化趋势，理解电场强度随位置变化的规律。

电场强度的应用

第五章

在电力工程中的应用

通过控制电场强度，实现电能的远距离高效输送。

电能输送

调整电场强度，控制电器的输出功率和效率，优化电器性能。

电器控制

在物理实验中的应用

01

测量电场力

利用电场强度测量电荷在电场中受到的力，验证库仑定律。

02

电场分布观测

通过观察电场中带电粒子的运动轨迹，分析电场强度的分布特点。

在日常生活中的应用

利用电场强度原理，电子设备采用静电屏蔽减少干扰。

电场强度技术助力空气净化器，高效捕捉空气中的微粒。

静电屏蔽

空气净化器

电场强度的深入探讨

第六章

电场强度与电势的关系

电场强度与电势无直接关联，电势是相对量，场强是绝对量。

无直接关系

01

电场强度是电势的负梯度，指向电势降低最快的方向。

微分关系

02

电场强度与电荷量的关系

点电荷场强

点电荷场强E=kQ/r²，场强与场源电荷量Q成正比。

定义关系

电场强度与电荷量通过公式E=F/q关联。

01

02

电场强度的矢量特性

电场强度的叠加遵循矢量合成法则，即平行四边形定则。

矢量合成法则

电场强度既有大小也有方向，方向与正电荷受力方向一致。

大小方向兼具

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