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| 電場強度 | |
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電場強度是用來表示電場的強弱和方向的物理量。實驗表明，在電場中某一點，試探點電荷（正電荷）在該點所受電場力與其所帶電荷的比值是一個與試探點電荷無關的量。於是以試探點電荷（正電荷）在該點所受電場力的方向為電場方向，以前述比值為大小的矢量定義為該點的電場強度，常用E表示。
基本信息
中文名 電場強度
外文名 Electric field intensity/Electric field strength [1]
別 稱 場強
表達式 E=K*Q/R^2 k＝9.0×10^9N.m^2/C^2
提出者 邁克爾·法拉第
應用學科 物理
適用領域範圍 電學，力學
定義
是放入電場中某點的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值，定義式E=F/q ，適用於一切電場；其中F為電場對試探電荷的作用力，q為試探電荷的電荷量。單位N/C。 定量的實驗證明，在電場的同一點，電場力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恆定的，跟試探電荷的電荷量無關。它只與產生電場的電荷及試探電荷在電場中的具體位置有關，即比值反映電場自身的特性（此處用了比值定義法），因此我們用這一比值來表示電場強度，簡稱場強，通常用E表示。[1]
按照定義，電場中某一點的電場強度的方向可用試探點電荷（正電荷）在該點所受電場力的電場方向來確定；電場強弱可由試探電荷所受的力與試探點電荷帶電量的比值確定。試探點電荷應該滿足兩個條件；（1）它的線度必須小到可以被看作點電荷，以便確定場中每點的性質；（2）它的電量要足夠小，使得由於它的置入不引起原有電場的重新分布或對有源電場的影響可忽略不計。電場強度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫侖（這兩個單位實際上相等）。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。
單位
牛(頓)每庫(侖) 在國際單位制中，符號為N/C。如果1C的電荷在電場中的某點受到的靜電力是1N，這點的電場強度就是1N/C。電場強度的另一單位是伏（特）每米，符號是V/m，它與牛每庫相等，即1V/m=1N/C。
方向
方向規定
電場強度是矢量，有大小，有方向，在一些口語表達中提到的電場方向、場強方向都是指電場強度方向，當電場確定之後電場中各點的電場強度方向也隨之確定，不會判斷方法不同而改變。
電場中某點的場強方向規定為放在該點的正電荷受到的靜電力方向。 [2]
方向判斷
1、試探電荷受力法
物理學中規定：電場中某點電場強度的方向跟正試探電荷在該點受到的電場力方向相同，與負試探電荷在該點受到的電場力方向相反。
2、電場線法
電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點電場強度方向。電場線的方向是指電場強度的大致方向，電場強度方向在切線上並指指向大致方向一端。
3、場源電荷法
在正的場源電荷周圍電場中，電場的方向是背離正場源電荷；在負的場源電荷周圍電場中，電場的方向是指向負場源電荷。
4、等勢面法或電勢差法
電場方向跟等勢面垂直並指向電勢降低的方向。沿電場線方向電勢降低，但電勢降低的方向並不一定是電場方向，而應表達為電勢降低電快（單位距離上電勢差最大）的方向才是電場強度的方向。
5、帶電體運動狀態力學條件法
根據帶電體的運動狀態確定受力條件，如靜止狀態或勻速直線運動狀態合力為零，直線運動的合力與速度方向在一條直線上，曲線運動的合力方向大致指向軌跡彎曲的內側。再根據已知力的方向推斷出電場力的方向，再根據電場力的特點（與電場線的切線在同一直線上，正電荷受電場力方向與場強方向相同，與負電荷受電場力方向與場強方向相反）確定電場強度的方向。[3]
計算公式
電場強度的計算公式主要有三種：
1、E=F/q，這個是電場強度的定義式，適用於一切電場場強的計算。E表示電場中某點的場強，F表示放在這個點的（試探）電荷所受的電場力，q指的是這個（試探）電荷的電荷量。這個公式中E與F和q無關，不存在E與F正比於q反比關係。
2、E=kQ/r^2,這個公式為點電荷場強的決定式，只適用於點電荷場強的計算。k為靜電力常量，Q為場源電荷電荷量，r是離場源電荷的距離。點電荷在某點產生的場強與場源電荷成正比，與離場源電荷的距離的平方成反比。
3、E=U/d，這個公式只適用於勻強電場場強的計算。U為勻強電場中兩點間的電勢差，d為這兩點間沿場強方向的距離。此公式也可以用於非勻強電場中某些量的定性判斷。
其它場強公式
真空中點電荷場強公式：E=KQ/r2 （k為靜電力常量k=9.0×10^9N.m^2/C^2）
勻強電場場強公式：E=U/d（d為沿場強方向兩點間距離）
任何電場中都適用的定義式：E=F/q
平行板電容器間的場強：E=U/d=4πkQ/eS
介質中點電荷的場強：E=kQ/(r2)
均勻帶電球殼的電場：E內=0，E外=k×Q/r2
無限長直線的電場強度：E=2kρ/r（ρ為電荷線密度，r為與直線距離）
帶電半圓對圓心的電場強度：E=2kρ/R（ρ為電荷線密度，R為半圓半徑）
與半徑為R圓環所在的平面垂直，且通過軸心的中央軸線上的場強：kQh/(h2+R2)3/2
對任意帶電曲線的場強公式：E=∫kρ/r2 ds....（r為距曲線距離，為坐標x，y的函數，ρ為電荷線密度）