电场知识点梳理

1、电荷及电荷守恒定律 

⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 。

 ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：

①摩擦起电 

②接触带电 

③感应起电。

⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。 

2、库仑定律 

在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，

数学表达式为 ，其中比例常数 叫静电力常量

 库仑定律的适用条件是(a)真空，(b)点电荷。

点电荷是物理中的理想模型。

当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。

3、电场强度

⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷 ，它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度，定义式是 ，场强是矢量，规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。 由场强度 的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放检验电荷，以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关，既不能认为 与 成正比，也不能认为 与 成反比。 要区别场强的定义式 与点电荷场强的计算式 ，前者适用于任何电场，后者只适用于真空（或空气）中点电荷形成的电场。

4、电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，

曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，

曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特点：

(a)始于正电荷 （或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；

(b)任意两条电场线都不相交。

 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

5、匀强电场 场强方向处处相同，

场强大小处处相等的区域称为匀强电场，

匀强电场中的电场线是等距的平行线，

平行正对的两金属板带等量异种电荷后，

在两极之间除边缘外就是匀强电场。

6、电势能 由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。 

电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。

 由于电势能具有相对性，所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。

电场力对电荷做功，电荷的电势能减速少，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值，这常是判断电荷电势能如何变化的依据。 

7、电势、电势差 

⑴电势是描述电场的能的性质的物理量 在电场中某位置放一个检验电荷 ，若它具有的电势能为 ，则比值 叫做该位置的电势。 电势也具有相对性，通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势（对同一电场，电势能及电势的零点选取是一致的）这样选取零电势点之后，可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。

 ⑵电场中两点的电势之差叫电势差，依教材要求，电势差都取绝对值，知道了电势差的绝对值，要比较哪个点的电势高，需根据电场力对电荷做功的正负判断，或者是由这两点在电场线上的位置判断。 

⑶电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点：

(a)等势面上各点的电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功。

(b)等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 

(c)规定：画等势面（或线）时，相邻的两等势面（或线）间的电势差相等。这样，在等势面（线）密处场强较大，等势面（线）疏处场强小。

⑷电场力对电荷做功的计算公式： ，此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关，由起始和终了位置的电势差决定。 ⑸在匀强电场中电势差与场强之间的关系是 ，公式中的 是沿场强方向上的距离。

 8、电场中的导体 

⑴静电感应：把金属导体放在外电场 中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体的两个端面出现等量的异种电荷，这种现象叫静电感应。

 ⑵静电平衡：发生静电感应的导体两端面感应的等量异种电荷形成一附加电场 ，当附加电场与外电场完全抵消时，自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。

 ⑶处于静电平衡状态导体的特点：

高中物理电场,磁场所有公式：

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T=1N/Am

2.安培力F=BIL;(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}

3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝

4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：

  (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0

  (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);

[感应电动势的大小计算公式]：

1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝

2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)｝

3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值｝

4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝

磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}

感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：由负极流向正极｝

注：

• (1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点;

• (2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;

• (3)单位换算：1H=103mH=106μH。

• (4)其它相关内容：自感/日光灯。

1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)

2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总

3.正(余)弦式交变电流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2

4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出

5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;

(P损′:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻);

6.公式1、2、3、4中物理量及单位：

ω:角频率(rad/s);

t:时间(s);

n:线圈匝数;

B:磁感强度(T);

S:线圈的面积(m2);

U输出)电压(V);

I:电流强度(A);

P:功率(W)。