如何理解场与势的关系

发布时间: 2022-09-24 12:00:42 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 80

关于电场强度和电势的关系1.电场强度是电势的导数,对吗?怎么理解呢?在高中物理电学里面可以用吗?nn2.沿着电场强度的方向电势降...

如何理解场与势的关系

关于电场强度和电势的关系

1.电场强度是电势的导数,对吗?怎么理解呢?在高中物理电学里面可以用吗?nn2.沿着电场强度的方向电势降低最快还是沿着电场线的方向呢?n麻烦仔细解释一下,
1、
有一点点小问题。一维空间中,场强是电势的负导数。必须是负的。三维空间中,场强是电势的负梯度。这是场理论决定的。甚至于可以这么说,场力、场强都是由该式而严格定义的。
我不知道能不能用浅显的理论进行证明。
这是真理,即使是高中应该也可以用吧!
2、
是电场方向。原因就是1中所说的。梯度决定了势函数在空间中下降最快的方向,既然场强是由电势的负梯度定义,因此场强必然是在场强方向下降最快。
电场线只是电场中的等势线,类似于地理中的等高线,电场线的法线方向标志着电势下降最快的方向,也就是负梯度方向。而电场线密集的地方,标志着电势快速下降,也就是梯度很大,即场强很大。
1 电场是电势的负导数,就是说求导再加一个负号,当然如果只计算大小,求导就可以了。
比如匀强电场U=Ed,对d求导得E,又比如点电荷的电势为kQ/r,对r求导得kQ/r²(不过请注意这是大小,要注意方向问题)。
2 这个问题是没有意义的,电场线就是为了刻画电场而引入的,电场线每一点的切线方向就是场强的方向,电势沿着电场线减小最快,1中求导的时候已经暗含了这一点。
1,一般来讲,高中物理电学通常认为电场强度与电势是没有什么太大的关系吧,
2,电场强度的方向与电场线的切线方向是同个意思,说法不同而已

如何理解电场和电势之间的梯度的关系?

电场中各点的电场强度的大小于该点电势梯度的大小,电场强度的方向与电势梯度相反。

电场强度是描述电场的性质的基本物理量,是个矢量,简称场强。规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

衡量的对象不同: 电势能与电势不同,电势定义为处于电场的电荷所具有的电势能每单位电荷,电势能衡量的是处于电场的电荷分布所具有的势能,主体是电荷。电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。


描述的角度不同: 电势是从能量角度上描述电场的物理量。电场强度则是从力的角度描述电场。静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。


电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。


电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷做功(这说明电场具有能量)。


电势是从能量角度上描述电场的物理量。(电场强度则是从力的角度描述电场)。电势差能在闭合电路中产生电流(当电势差相当大时,空气等绝缘体也会变为导体)。电势也被称为电位。

如何理解电势差与场强的关系

电势差与电场强度的关系
2021-09-09 17:29:09
文/尹乙晴
电势差与电场强度的关系:电场强度越大,沿电场线方向电势降落越快,即单位距离上的电势差越大。在匀强电场中有U=Ed。其中,U为电势差,E为电场强度,d为沿电场线方向的距离。



1匀强电场中电势差和电场强度的关系
1、电场强度和电势差分别是从力和能的角度描述电场的物理量,它们分别与电荷在电场中受的电场力和电场力对电荷做功相联系。正像力和功有关系一样,场强与电势差也有一定的关系。

匀强电场中,有

W电=qU

又W电=qEd

∴U=Ed

2、在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。

3、公式:U=Ed或E=U/d

4、说明

①公式U=E•d或E=U/d中d必须是沿场方向的距离.如果ab间距L不沿场强方向,计算时,d的取值为L在沿场强方向的投影长度,即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离。

②E=U/d是用于求匀强电场场强的公式。

③由公式又得出了一个场强的单位:“V/m”,且1V/m=1N/C

5、方向关系场强的方向就是电势降低最快的方向。只有沿场强方向,在单位长度上的电势差最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。但是,电势降低的方向不一定是电场强度的方向。

2E=U/d的两个重要推论
(1)在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等。

(2)电势随空间位置变化越快,电场强度越强。
两者完全指的是不同的方面。把“匀强磁场”打个比方,在一个斜率不变的斜坡上,有一个球往下滚,此时球受到的加速度方向的力就是比作为电场力,这个球滚了一段距离,下降的高度比作为电势差,在下降过程重力所做的功比作为电场力所做的功,而斜坡的斜率就是场强,正因为是斜率不变所以球在斜坡各断所受的力是不变的,和匀强电场中电场力不变一样。如在非匀强电场,比如在点电荷所形成的电场中,类比的斜坡的斜率就是会改变的,在外围比较平缓,小球越是往前运动,斜坡的斜率也就变得越大,小球受加速度方向的力也越大。匀强电场中,小球在加速度方向所受的力只与斜坡的斜率以及本身的质量有关,正如电场力只与场强和本身电荷有关,在非匀强电场中也是适用的。我觉得打的这个比喻应该是比较恰当的。

什么是势?什么是势场?为什么要研究势和势场?

什么是势?什么是势场?为什么要研究势和势场? 谢谢
什么是势?势就是一种位置.
什么是势场?势场是相互作用的空间位置.
为什么要研究势和势场,为了更好研究应用"相互作用的能".

如何理解电场强度,电势和电势能的区别与联系

一、电场强度、电势和电势能的联系:

都是电场有关的物理量。电势能是处于电场的电荷分布所具有的势能。静电场的标势称为电势,或称为静电势。电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。

二、电场强度、电势和电势能的区别:

1、衡量的对象不同:

电势能与电势不同,电势定义为处于电场的电荷所具有的电势能每单位电荷,电势能衡量的是处于电场的电荷分布所具有的势能,主体是电荷。电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。

2、描述的角度不同:

电势是从能量角度上描述电场的物理量。电场强度则是从力的角度描述电场。静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。

扩展资料:

电势能相关计算方法:

1、电势能公式与电场,处于电场中的电荷及电势能零点的选择有关,对于点电荷(电量为q)产生的静电场,其电势能与电荷q所处空间位置到点电荷所在位置的距离r有关系:We=kQq/r。其中k为常数。

注意没有负号,和引力势不同,这是因为引力方向是指向对方的,而当Q,q都是正号时,电场力是相互排斥的。

2、电荷在电场中某点的电势能的大小等于把电荷从该点移到电势能为零的点,电场力做的功。

参考资料来源:百度百科-电场强度

参考资料来源:百度百科-电势

参考资料来源:百度百科-电势能

高中物理:电场中电势、电场强度和电势能等物理量图像问题

1)初速度为零的质子放在电场中,在电场力的作用下,质子将向电势低的地方运动,电势能减少.
2)初速度为零的电子放在电场中,在电场力的作用下,电子将向电势高的地方运动,电势能减少.
3)相同处是电势能都减小,不同处是运动方向不同。
首先,初速度为0很重要,因为这个条件能够保证带电粒子朝电势能降低的方向运动,由于质子带正电荷,电势降低,才能保证其电势能降低,而电子带负电荷,电势增加才能保证其电势能降低。
电势就是电位,电势差有时候就叫做电位差。
电势可以对比重力势来理解:你学过重力势能,一个物体在一定高度上,由于它可以被重力做功,所以它具有一定的重力势能。重力势能的大小和物体的质量和高度有关。但是如果要描述某个位置的重力势能,我们可以用该位置物体的重力势能除以物体的质量,得到一个与物体无关的量。这个量只和选取的位置有关,我们可以把它叫做重力势。
电场也是一样,在电场某个位置放置一个电荷,然后选取一个零势能位置,把电荷从这个位置移动到零势能的位置,电场力会做功(正功负功都有可能),电场力做的功就是该位置该电荷所具有的电势能。电势能与电荷量的比值就是该点的电势,它只与位置有关。
电势差就是电场中两点间电势的差值,它可以用来描述电荷从一个点移动到另一个点的能量变化。电势差又叫电压。
你也许不理解为什么可以选取距点电荷无限远处作为零势能面并且可以计算出某点的电势。那是因为把电荷从某点移动到无限远处,电场力做的功是有限的。就比如说0.5+0.25+0.125+0.0625……得到的结果无限接近于1,却永远无法达到1。我们认为这个无穷数列的和为1。电场力的功也是一样的。
不知道你的重力场学得怎么样,可以类比来理解,电场强度相当于重力加速度,电势相当于高度(老教材中叫点位),电势能相当于重力势能。
几个结论:1.沿电场线方向电势降落最快 2.电势能,重力势能,弹性势能均遵循势能定理(及相关力做正功,势能降低,反之势能增加) 3.电场力做功只于初末位置有关,类似与重力做功,计算式为w=uq
此外,0电势面类似于重力场中的0势能面,是人为规定的,一般选择为无穷远处。电势与场强没关联,场强大小看电场线的疏密,电势的大小用结论1判断
大概就这些了,我可能说的有点乱,呵呵,希望对你能有帮助
本文标题: 如何理解场与势的关系
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