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●◆☆★电场强度的计算

 (磁性中国)

  前面讲过,电荷之间的静电力是通过彼此激发的静电场而相互作用的。为此,需要决定电场中每一点的场强的大小和方向。一般来说,在给定的静电场中,场强与场中各点的位置有关,在所取的直角坐标系中,可表示为坐标的矢量函数
                    

本节将根据场强的定义和电场强度叠加原理,来计算电荷在真空中激发的电场以给出场中各点的场强,即场强分布。

  如图所示,在真空中有一个静止的点电荷,在与它相距为的场点上,设想放一个试探电荷(>0),按库仑定律,试探电荷所受的力为
       

式中,是单位矢量,用来标示点P相对于场源点电荷的位矢的方向。按场强定义,由上式即得点的场强为

         

即在点电荷的电场中,任一点P的场强大小为,其值与场源电荷的大小成正比,并与点电荷到该点距离的平方成反比,且当时,场强大小;场强的方位沿场源电荷和点的连线,其指向取决于场源电荷的正、负:若为正电荷(>0),其方向与的方向相同,即沿而背离;若为负电荷(<0),其方向与的方向相反,而指向。

  可见,在点电荷的电场中,以点电荷为中心、以为半径的球面上各点的场强大小均相同,场强的方向沿半径向外(若>0)或指向中心(若<0)。通常说,具有这样特点的电场是球对称的。

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