電場線

電場是由電荷產生的,它會影響電荷周圍的空間,而電場的影響只會被其他電荷感知。當另一個電荷處於一個電荷產生的電場中時,它會感受到電場力的作用。

正如關於電場的文章中所解釋的,電場的定義既可以理解,也可以想像。為了形象化地理解電場,我們引入了電場線的概念。電場線是圍繞電荷繪製的一組線條,用來表示電荷的存在。由於電場線旨在展示電場的存在,因此它們與電場之間存在著某種聯繫。換句話說,電場的大小和方向可以透過電場線圖來解釋。

以下是電場方向、電場強度與電場線的關係:

電場線第一電場的方向是從正電荷指向負電荷,遠離正電荷。因此,電場線的方向也是從正電荷指向負電荷。如果一個正電荷靠近一個負電荷,電場線則被描繪成從正電荷指向負電荷。相反,如果一個正電荷靠近一個負電荷,電場線則被描繪成從每個正電荷指向彼此,遠離彼此。

其次,電場強度可以用電場線之間的距離來表示。電場線之間的距離越近,電場強度越大;電場線之間的距離越遠,電場強度越小。

為什麼電場線越密集,電場強度越大?為了理解這一點,請考慮以下解釋。假設一個正電荷位於球心,電場線向各個方向輻射,穿透球體表面。如果電場線的數量為 N,球的表面積為 4πr²,那麼電場強度會如何改變呢?2 則單位面積上的線數或線密度為 N/4πr2根據此公式,對於相同的N值,如果r較小,則線間距較小;如果r較大,則線間距較大。電場強度公式為E = kq/r2 也顯示電場強度與距離的平方成反比。 r 越小,電場強度越大;r 越大,電場強度越小。
綜上所述,可以下結論:當r較小(靠近電荷)時,電場強度較大,線間距也較小;反之,當r較大(遠離電荷)時,電場強度較小,線間距也較大。

第三,電場線的數量與電場強度成正比。電場線越多,電場強度越大;電場線越少,電場強度越小。

問題範例

1. 2012/2013高中物理全國統考題 SA 55 第28號

從下圖可以看出,兩個靠近的電荷之間的力線分佈如下…
電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 1電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 2電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 3彭巴哈桑

電場線,或稱力線,是從正電荷指向負電荷的。如果正電荷和負電荷靠得很近,力線就會像答案 A 中一樣顯示。
正確答案是 A。

2. 2012/2013高中物理全國統考題 SA 60 第28號

兩個電荷沿著連接線靠近放置,形成電場線。正確的圖像是…
電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 4電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 5電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 6彭巴哈桑
正確答案是D。

3. 2012/2013高中物理全國統考題 SA 65 第28號
兩個電荷之間的正確力線是…
電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 7電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 8電力線(電場線)-2013年SMA MA物理UN考試問答討論 - 9
彭巴哈桑
正確答案是D。

 

 

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