電場(chǎng)是電荷及變化磁場(chǎng)周?chē)臻g里存在的一種特殊物質(zhì)。這種物質(zhì)與通常的實(shí)物不同，它雖然不是由分子原子所構(gòu)成的，但它卻是客觀存在的特殊物質(zhì)，具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。

電場(chǎng)的力的性質(zhì)表現(xiàn)為：電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有作用力，這種力稱(chēng)為電場(chǎng)力。電場(chǎng)的能的性質(zhì)表現(xiàn)為：當(dāng)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，說(shuō)明電場(chǎng)具有能量。

簡(jiǎn)介

19世紀(jì)30年代，英國(guó)科學(xué)家法拉第提出了“電荷的周?chē)嬖谥伤a(chǎn)生的電場(chǎng)”這一觀點(diǎn)，隨后物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)不僅證實(shí)了法拉第的這一觀點(diǎn)，而且證明了電場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì)形式。電場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著的，為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，法拉第還引入了電場(chǎng)線的概念。

帶電體周?chē)嬖诘奶厥馕镔|(zhì)。電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用。電荷間的作用總是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的。

辨析兩種不同的電場(chǎng)：庫(kù)侖電場(chǎng)和感生電場(chǎng)，庫(kù)侖電場(chǎng)是電荷按庫(kù)侖定律激發(fā)的電場(chǎng)，例如靜電場(chǎng)就是由靜止的電荷按庫(kù)侖定律激發(fā)的，就屬于庫(kù)侖電場(chǎng)，在各種帶電體周?chē)伎梢园l(fā)現(xiàn)這種電場(chǎng)。

感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的，按麥克斯韋理論，變化的磁場(chǎng)在其周?chē)ぐl(fā)了電場(chǎng)。例如條形磁鐵插入線圈時(shí)，運(yùn)動(dòng)的磁鐵使周?chē)拇艌?chǎng)發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)，渦旋電場(chǎng)使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種電場(chǎng)就是感生電場(chǎng)。

靜止電荷在其周?chē)臻g產(chǎn)生的電場(chǎng)，稱(chēng)為靜電場(chǎng)；隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)在其周?chē)臻g激發(fā)的電場(chǎng)稱(chēng)為感應(yīng)電場(chǎng)。普遍意義的電場(chǎng)則是靜電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)兩者之和。電場(chǎng)是一個(gè)矢量場(chǎng)，其方向?yàn)檎姾傻氖芰Ψ较颉?/p>

基本性質(zhì)

1.放入電場(chǎng)中的任何帶電體都將受到電場(chǎng)力的作用。

2.電場(chǎng)能使放入電場(chǎng)中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象。

靜電場(chǎng)

靜電場(chǎng)是由靜止電荷激發(fā)的電場(chǎng)。該靜止電荷被稱(chēng)為場(chǎng)源電荷，簡(jiǎn)稱(chēng)為源電荷。靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷。靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向和場(chǎng)源電荷有著密切的關(guān)系。當(dāng)場(chǎng)源電荷為正電荷時(shí)，該電場(chǎng)的電場(chǎng)線呈發(fā)散狀；當(dāng)場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷時(shí)，該電場(chǎng)的電場(chǎng)線呈收斂狀。其電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功具有與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)。用電勢(shì)差描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)，或用等勢(shì)面形象地說(shuō)明電場(chǎng)的電勢(shì)的分布。

靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度公式為：E=F/q。單位為牛頓每庫(kù)倫，符號(hào)為N/C。它的另一個(gè)單位是伏特每米（V/m），兩個(gè)單位之間的關(guān)系是1N/C=1V/m。

感應(yīng)電場(chǎng)

變化磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)叫感應(yīng)電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)。麥克斯韋提出了“變化的磁場(chǎng)會(huì)在其周?chē)目臻g激發(fā)一種電場(chǎng)，正是這種電場(chǎng)使得閉合回路中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)和感生電流”的理論，這種電場(chǎng)稱(chēng)為渦旋電場(chǎng)。感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的，沒(méi)有起點(diǎn)、終點(diǎn)。閉合的電場(chǎng)線包圍變化的磁場(chǎng)。

描述電場(chǎng)

電場(chǎng)強(qiáng)度

在電場(chǎng)中某位置處一電荷q它在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力F與其電荷量Q的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)。

方向：在某點(diǎn)的正電荷受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。

電場(chǎng)中每一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與是否放入電荷無(wú)關(guān)。

在同一空間，如果有幾個(gè)靜止電荷在空間同時(shí)產(chǎn)生電場(chǎng)，那么空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)矢量和。

場(chǎng)強(qiáng)的定義是根據(jù)電場(chǎng)對(duì)電荷有作用力的特點(diǎn)得出的。對(duì)電荷激發(fā)的靜電場(chǎng)和變化磁場(chǎng)激發(fā)的渦旋電場(chǎng)都適用。電場(chǎng)的特性是對(duì)電荷有電場(chǎng)力的作用，正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反。電場(chǎng)是一種物質(zhì)，具有能量，場(chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)的能量大。

已知電場(chǎng)強(qiáng)度可判定電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力，電介質(zhì)(絕緣體)的電擊穿與場(chǎng)強(qiáng)大小有關(guān)。

點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度由點(diǎn)電荷決定，與試探電荷無(wú)關(guān)。

電場(chǎng)線

電場(chǎng)線是為了形象的描繪電場(chǎng)分布而畫(huà)出的假象曲線。這些曲線各點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。而這些曲線的疏密程度表示這一區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的大小，電場(chǎng)線密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大，反之小。

電場(chǎng)線的特點(diǎn)：

1.某點(diǎn)切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向。

2.電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。

3.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不閉合，也不相交，從正電荷（無(wú)窮遠(yuǎn)）出發(fā)終止于負(fù)電荷（無(wú)窮遠(yuǎn)）。

4.電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，且順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低。

5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行的。

了解和掌握正點(diǎn)電荷、負(fù)點(diǎn)電荷、兩種等量的同種電荷、兩等量的異種電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布。

電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡，也不是客觀存在的線。在特殊條件下，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可以與電場(chǎng)線重合。這些特殊條件是：

1.電場(chǎng)線是直線；

2.帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線方向在同一直線上；

3.帶電粒子只受電場(chǎng)力作用。

以上三點(diǎn)必須同時(shí)得到滿(mǎn)足。

電場(chǎng)的疊加

電場(chǎng)是矢量，若在空間有幾個(gè)帶電體共存，則他們的電場(chǎng)互相疊加，即Ep=E1 E2，遵循平行四邊形定則。

電場(chǎng)力F：電荷在電場(chǎng)中收到電場(chǎng)的作用力。

大小F=Eq。

方向：正電荷受電場(chǎng)力的方向與E相同，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與E相反。

電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向判斷技巧

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小的判斷技巧

①用電場(chǎng)線的疏密程度進(jìn)行判斷，電場(chǎng)線越密集，場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線越稀疏，場(chǎng)強(qiáng)越小。

②根據(jù)等差等勢(shì)面的疏密判定場(chǎng)強(qiáng)大小，等差等勢(shì)面密集處場(chǎng)強(qiáng)大，稀疏處場(chǎng)強(qiáng)小。

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度方向的判斷技巧

①某點(diǎn)正電荷所受電場(chǎng)力的方向，即該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向

②電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電場(chǎng)線的切線在同一條直線上并指向電勢(shì)降低的方向。

③電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直等勢(shì)面并指向電勢(shì)降低的方向。

知道一個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，就可判定場(chǎng)強(qiáng)的方向和大小，就可畫(huà)出等勢(shì)面，能判定電勢(shì)高低(沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低)。

應(yīng)該注意，電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡。根據(jù)電場(chǎng)線方向能確定電荷的受力方向和加速度方向，不能確定電荷的速度方向、運(yùn)動(dòng)的軌跡。電場(chǎng)線是直線時(shí)，電荷運(yùn)動(dòng)加速度與電場(chǎng)線平行，電荷運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線重合。

電場(chǎng)力

1.定義：電荷之間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。只要有電荷存在，電荷的周?chē)痛嬖谥妶?chǎng)，電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力就叫做電場(chǎng)力。

2.方向：正電荷沿電場(chǎng)線的切線方向，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線的切線方向的反方向。

3.計(jì)算：電場(chǎng)力的計(jì)算公式是F=qE，其中q為點(diǎn)電荷的帶電量，E為場(chǎng)強(qiáng)或由W=Fd，也可以根據(jù)電場(chǎng)力做功與在電場(chǎng)力方向上運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)求。電磁學(xué)中另一個(gè)重要公式W=qU（其中U為兩點(diǎn)間電勢(shì)差）就是由此公式推導(dǎo)得出。

4.電場(chǎng)力的功能：由于電場(chǎng)力的作用廣泛，它應(yīng)用到粒子加速器，航天事業(yè)中導(dǎo)航修正。對(duì)新物質(zhì)的加工，對(duì)物質(zhì)排列改變，在未來(lái)可能是主要?jiǎng)恿χ?，等等?/p>

5.電場(chǎng)力的研究方向：在未來(lái)有電場(chǎng)力的存在航空航天事業(yè)會(huì)得到長(zhǎng)足發(fā)展，例如利用電場(chǎng)保護(hù)層（可以讓飛行器更輕）；以及讓飛行器依賴(lài)電場(chǎng)飛行（而取代現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)）；電場(chǎng)在核物質(zhì)的衰變起作用（讓我們能更好的利用能源）。