電場

電場( electric field )，是電荷及變化磁場周圍空間裡存在的一種特殊物質。這種物質與通常的實物不同，它雖然不是由分子原子所組成的，但它卻是客觀存在的特殊物質，具有通常物質所具有的力和能量等屬性。

電場
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電場的力的性質表現為：電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質表現為：當電荷在電場中移動時，電場力對電荷做功，說明電場具有能量。

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基本信息

中文名 ：電場

外文名： Electric Field

所屬學科； 物理

描述大小的物理量：電場強度

方向：正電荷的受力方向

概念介紹

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電場是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。

靜止電荷在其周圍空間產生的電場，稱為靜電場；隨時間變化的磁場在其周圍空間激發的電場稱為有旋電場（也稱感應電場或渦旋電場）。靜電場是有源無旋場，電荷是場源；有旋電場是無源有旋場。普遍意義的電場則是靜電場和有旋電場兩者之和。

電場的力的性質表現為：電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質表現為：當電荷在電場中移動時，電場力對電荷作功（這說明電場具有能量）。電場的力的性質用電場強度來描述。電場強度是一個矢量，電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受靜電力的方向相同，與負電荷在該點受靜電力的方向相反。

電場的特性是對電荷有電場力的作用，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。

電場的特點

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1.對放入其中的電荷有力的作用。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

2.能使放入電場中的導體產生靜電感應現象。電場是一種物質，具有能量，場強大處電場的能量大。

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點對稱的兩電場強度大小相等，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大後變小，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。

描述電場的物理量

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電場強度

1、定義:放入電場中某點的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值，叫做該點的電場強度。

2、定義式:E=F/q ，F為電場對試探電荷的作用力，q為放入電場中某點的檢驗電荷(試探電荷)的電荷量。

3、電場強度的方向:規定為放在該點的正電荷受到的靜電力方向。與正電荷受力方向相同，與負電荷受力方向相反。

4、物理意義:描述電場強弱的物理量，描述電場的力的性質的物理量。電場強度的大小取決與電場本身，或者說取決於激發電場的電荷，與電場中的受力電荷無關。

5、適用條件:適用於一切電場。

6、電場強度是矢量。

7、點電荷電場強度的定義式:E=kQ/r²，其中E是電場強度，k是靜電力常量，Q是源電荷的電量，r是源電荷與試探電荷的距離。

電場線

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電場線是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。

電場是一種物質，電場線是人為畫出的便於形象描述電場分布的輔助工具，不是客觀存在的。在沒有電荷的空間，電場線具有不相交（或相切）、不中斷的特點。

電場線的特點：

1、切線方向表示該電場強度的方向，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．(不考慮邊緣效應的平行板電容器間的電場)

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,不中斷,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;

電場力

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一、定義：電荷之間的相互作用是通過電場發生的。只要有電荷存在，電荷的周圍就存在着電場，電場的基本性質是它對放入其中的電荷有力的作用，這種力就叫做電場力。

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。

四、電場力的功能：由於電場力的作用廣泛，它應用到粒子加速器，航天事業中導航修正。對新物質的加工，對物質排列改變，在未來可能是主要動力之一，等等。

五、電場力的研究方向：在未來有電場力的存在航空航天事業會得到長足發展，例如利用電場保護層（可以讓飛行器更輕）；以及讓飛行器依賴電場飛行（而取代現有的發動機）；電場在核物質的衰變起作用（讓我們能更好的利用能源）。

電場公式

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1、任何電場中適用的公式：靜電力F靜=qE。

2、勻強電場通用公式：E=U/d （註：d指兩極板的距離，U指兩極板電勢差）

3、還有真空中點電荷適用的公式：F=k(Qq/r2) （註：靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2）

4、萬有引力公式：F=G(Mm/r2) （註：萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）

5.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C)，是矢量(電場的疊加原理)，q:檢驗電荷的電量(C)}

6.勻強電場的場強：E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強方向的距離(m)}

7.電場力:F=qE {F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強度(N/C)}

8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}

研究電場的領域

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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：

1.摩擦力，彈力主要由電場力貢獻的。

2.分子間作用力由電場力組成。

3.化學反應的動力源泉是電場。

4.電流由電場力引起。

5.信息技術也研究電場的特性。

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