|
|
|
|
电势差与电场强度的关系
|
|
【初中物理实验论文】电势差与电场强度是电磁学中两个非常重要的概念，它们都是用来描述电场的物理量，电场强度从电荷受力的角度描述电场，电势差从电场力做功的角度描述电场。由于力和功是互相联系的，所以电场强度与电势差也是互相联系的。
为了说明二者之间的关系，我们先分别讨论一下这两个物理量。由于电势差是从电场力做功的角度描述电场，因此要特别注意电场力做功的特点。可以证明，电场力跟重力一样，做功与路径无关，这一点非常重要。任何做功与路径无关的力，都叫做保守力（从场的观点来看，叫做保守力场或势场），对于保守力或保守力场，可以引入势能的概念。例如在力学中，重力做功与路径无关，即重力场是保守力场，我们引入了重力势能的概念，同理，电场力做功与路径无关，所以静电场也是保守力场，从而我们可以引入电势能的概念。处于重力场中的所有物体都具有重力势能，同样，处于静电场中的任何一个带电体都具有相应的电势能，即静电场中的任何一点都具有相应的电势，尽管电势的高低是相对的，与电势的零点选择有关，但是任意两点之间的电势差却是一定的，如果两点之间的电势差为零，我们就说这两点等电势，在这两点之间移动电荷，电场力将不做功。这点跟重力势能是一样的。任意两点之间电势差的大小反映了电势变化的快慢。一般说来在电场中各点的电势的高低（即电势值）是不同的，沿不同方向电势变化的快慢程度也不一样。在电势差比较大的两点之间移动电荷，电场力要做比较多的功，在电势差比较小的两点之间移动同样的电荷，电场力要做比较少的功，这说明任意两点之间电势差的大小反映了移动电荷时电场力要做的功的多少（当然这还与被移动电荷的电量有关）。
从电场强度的定义我们知道，电场中某点的电场强度在数值上等于放在该点的单位正电荷所受的电场力，方向与正电荷受力的方向一致。这说明电场强度是从电荷受力的角度来描述电场，而力和功是互相联系的，我们可以因此从力和功的关系来探讨电场强度和电势差的关系。
为简单起见，下面以匀强电场为例，讨论二者之间的关系。
假定在匀强电场中，沿电场强度方向有距离为s的a、b两点，两点之间的电势差为u，把正
|
|
|
|
<<<<<全文未完>>>>> 全文字数约1973字
|
要阅读全文请先注册成VIP会员！详情请阅读会员专区！
VIP会员可以阅读全文， 欢迎加入VIP会员专区！ 加入VIP会员步骤如下：
注册用户名→在线购卡
|
|
|
|
广告服务