電場

還要學習 電場問題的討論 擔 電場範例問題

為了便於理解遠距離作用的電場力，人們引入了場的概念。電場的概念是由英國科學家邁克爾法拉第（1791-1867）提出的。

定義

假設一根玻璃棒最初是不帶電的。用布摩擦後，玻璃棒帶電。當玻璃棒… 電荷同時，玻璃棒周圍會出現電場。如果玻璃棒變成中性，電場就會從空間中消失。因此，電場的存在與電荷的存在密不可分。電場並非像空氣那樣的物質，也不是像電磁波那樣的​​波，而是由電荷產生並影響電荷周圍空間的一種現象，這種影響只能被其他電荷感知。

為了檢驗某個空間是否存在一個場，首先假設存在一個場。 測試載重 在該空間中。測試電荷是一個非常小的電荷（Q），它產生的電場非常小，因此可以忽略不計。然而，測試電荷會感受到其他電荷產生的電場的影響。測試電荷的存在只是為了探究是否存在電場。如果存在電場，測試電荷必然會受到電場的影響。 電力 反之，如果不存在，則不會感受到測試電荷。 電力.

看看旁邊的圖片。
在圖 1 中，電荷 +q₁ 電荷 +q₂ 在周圍空間產生電場。當放置一個測試電荷 +q 時，_o 在空間中的某一點，測試電荷為+q_o 承受電場力。 F₁ 是電荷 +q 所施加的電場力。₁ 測試電荷 +q_o 和 F₂ 是電荷 +q 所施加的電場力。₂ 測試電荷 +q_o如圖2所示，當移除測試電荷後，電場仍然存在，不會從該點消失。₁ 是由電荷 +q 產生的電場。₁ 和 E₂ 是由電荷 +q 產生的電場。₂.

場強

電場是一個向量，既有大小又有方向。某一點的電場強度定義為放置在該點的正檢驗電荷所受到的電場力除以檢驗電荷的電量。
備註：
E = 場強
F = 電力
q = 測試電荷量
備註：
Q = 電荷
r = 電荷與檢定電荷之間的距離
（讀作：ε₀）= 真空介電常數 = 8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = 庫侖常數 = 9 × 10⁹ 納米²/C²

電場力的單位是牛頓，電荷的單位是庫侖，因此電場強度的單位是牛頓/庫侖，縮寫為 N/C。

阿拉

 
看看旁邊的圖片。
上 圖 1a一個正電荷（+Q）對一個正檢驗電荷（+q）施加電場力，電場力（F）的方向遠離+Q電荷。
上 圖 1b當測試電荷被移除時，此時存在電場（E），其方向背離電荷 Q。
上 圖 2a負電荷（-Q）對正檢定電荷（+q）施加電場力，電場力（F）的方向趨向於-Q電荷。
上 圖 2b當測試電荷被移除時，在該點存在電場（E），其方向接近電荷-Q。
根據上面的圖片和解釋，可以得出結論：電場的方向是從正電荷遠離負電荷的方向指向負電荷。

問題範例

1. A 點位於電場中。 A 點的電場強度為 0,4 N/C。如果將帶電量為 0,2 C 的物體放置在 A 點，則該物體所受到的庫侖力為…
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 北
東 0,8 北
討論 ：
已知 :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
問 :
電力？
Jawab :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
正確答案是 E。

2. 帶電點 q 電荷 q 位於 A 點，處於正電荷 q 產生的電場中，受到一個指向電荷 q 的 0,1 N 的力。如果 A 點的電場強度為 0,02 N/C，那麼電荷 q 的大小和類型是…
A. 5,0°C，正極
B. 5,0 C，負
C. 4,0°C，正極
D. 2,5°C，負
E. 2,5°C，正極
討論 ：
已知 :
F = 0,1牛
E = 0,02 N/C
問 :
電荷 q 的大小和方向是什麼？
Jawab :
電荷量 q 的大小：
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
電荷類型 q：
庫侖力的方向指向電荷 q，因此電荷 q 的值必須為正。