勻強電場

勻強電場

勻強電場(uniform electric field)即在某個區域內各處場強(field intensity)大小相等,方向相同,該區域電場為勻強電場。

補充:在勻強電場中,力處處相等,加速度不變。

定義


在某個區域內各處場強大小相等,方向相同,該區域電場為勻強電場。
勻強電場
勻強電場
例如:兩塊相同、正對放置的平行金屬板,若板間距離很小(接近於無窮小時),當它們分別帶有等量的正負電荷時,板間的電場(除邊緣附近)就是勻強電場。
電場線:勻強電場的電場線,是疏密相同的平行的直線,相互之間距離相等。
勻強電場的電場強度(electric field intensity)計算:E=U/d ,U為兩點間電勢差(electric potential difference) ,d為沿電場線方向的距離。

計算公式


在任何環境下,場強E都有 E=F/q,F為電場力,q為檢驗電荷(試探電荷)的電荷量。
在真空條件下,根據庫倫定理F=kQq/r^2推導出場強E=kQ/r^2,K為靜電力常量,k=9.0*10^9N*m^2/C^2.
單位:伏/米(v/m)或牛/庫侖(N/C)
物理意義:沿電場線方向單位長度的電勢降落,單位長度電壓越大,場強越大。此公式只適用於勻強電場。公式中的d是指電場中兩點間的距離沿電場方向的投影。
如果帶電粒子的重力可以忽略,則粒子在勻強電場中只受電場力的作用,將做勻變速運動;如果帶電粒子的重力不可忽略,則粒子在重力和電場力這兩個恆力作用下可能處於平衡狀態(重力與電場力平衡),也可能做勻變速運動。