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| 电场强度 | |
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电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。实验表明，在电场中某一点，试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力的方向为电场方向，以前述比值为大小的矢量定义为该点的电场强度，常用E表示。
基本信息
中文名 电场强度
外文名 Electric field intensity/Electric field strength [1]
别 称 场强
表达式 E=K*Q/R^2 k＝9.0×10^9N.m^2/C^2
提出者 迈克尔·法拉第
应用学科 物理
适用领域范围 电学，力学
定义
是放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，定义式E=F/q ，适用于一切电场；其中F为电场对试探电荷的作用力，q为试探电荷的电荷量。单位N/C。 定量的实验证明，在电场的同一点，电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的，跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关，即比值反映电场自身的特性（此处用了比值定义法），因此我们用这一比值来表示电场强度，简称场强，通常用E表示。[1]
按照定义，电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力的电场方向来确定；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。试探点电荷应该满足两个条件；（1）它的线度必须小到可以被看作点电荷，以便确定场中每点的性质；（2）它的电量要足够小，使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布或对有源电场的影响可忽略不计。电场强度的单位V/m伏特/米或N/C牛顿/库仑（这两个单位实际上相等）。常用的单位还有V/cm伏特/厘米。
单位
牛(顿)每库(仑) 在国际单位制中，符号为N/C。如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一单位是伏（特）每米，符号是V/m，它与牛每库相等，即1V/m=1N/C。
方向
方向规定
电场强度是矢量，有大小，有方向，在一些口语表达中提到的电场方向、场强方向都是指电场强度方向，当电场确定之后电场中各点的电场强度方向也随之确定，不会判断方法不同而改变。
电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。 [2]
方向判断
1、试探电荷受力法
物理学中规定：电场中某点电场强度的方向跟正试探电荷在该点受到的电场力方向相同，与负试探电荷在该点受到的电场力方向相反。
2、电场线法
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点电场强度方向。电场线的方向是指电场强度的大致方向，电场强度方向在切线上并指指向大致方向一端。
3、场源电荷法
在正的场源电荷周围电场中，电场的方向是背离正场源电荷；在负的场源电荷周围电场中，电场的方向是指向负场源电荷。
4、等势面法或电势差法
电场方向跟等势面垂直并指向电势降低的方向。沿电场线方向电势降低，但电势降低的方向并不一定是电场方向，而应表达为电势降低电快（单位距离上电势差最大）的方向才是电场强度的方向。
5、带电体运动状态力学条件法
根据带电体的运动状态确定受力条件，如静止状态或匀速直线运动状态合力为零，直线运动的合力与速度方向在一条直线上，曲线运动的合力方向大致指向轨迹弯曲的内侧。再根据已知力的方向推断出电场力的方向，再根据电场力的特点（与电场线的切线在同一直线上，正电荷受电场力方向与场强方向相同，与负电荷受电场力方向与场强方向相反）确定电场强度的方向。[3]
计算公式
电场强度的计算公式主要有三种：
1、E=F/q，这个是电场强度的定义式，适用于一切电场场强的计算。E表示电场中某点的场强，F表示放在这个点的（试探）电荷所受的电场力，q指的是这个（试探）电荷的电荷量。这个公式中E与F和q无关，不存在E与F正比于q反比关系。
2、E=kQ/r^2,这个公式为点电荷场强的决定式，只适用于点电荷场强的计算。k为静电力常量，Q为场源电荷电荷量，r是离场源电荷的距离。点电荷在某点产生的场强与场源电荷成正比，与离场源电荷的距离的平方成反比。
3、E=U/d，这个公式只适用于匀强电场场强的计算。U为匀强电场中两点间的电势差，d为这两点间沿场强方向的距离。此公式也可以用于非匀强电场中某些量的定性判断。
其它场强公式
真空中点电荷场强公式：E=KQ/r2 （k为静电力常量k=9.0×10^9N.m^2/C^2）
匀强电场场强公式：E=U/d（d为沿场强方向两点间距离）
任何电场中都适用的定义式：E=F/q
平行板电容器间的场强：E=U/d=4πkQ/eS
介质中点电荷的场强：E=kQ/(r2)
均匀带电球壳的电场：E内=0，E外=k×Q/r2
无限长直线的电场强度：E=2kρ/r（ρ为电荷线密度，r为与直线距离）
带电半圆对圆心的电场强度：E=2kρ/R（ρ为电荷线密度，R为半圆半径）
与半径为R圆环所在的平面垂直，且通过轴心的中央轴线上的场强：kQh/(h2+R2)3/2
对任意带电曲线的场强公式：E=∫kρ/r2 ds....（r为距曲线距离，为坐标x，y的函数，ρ为电荷线密度）