电势能与场强的关系

越详细越好
2024-11-28 18:34:10
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回答1:

E=F/q
就是说,E反应的是某个电场的本质,即该电场对放入其中的电荷能造成多么大的影响(即电荷受到的电场力F,E反应了电场力的特性),电场的场强和电荷无关,就好比,就算地球表面没有了某个物体,那么地球的重力场仍旧存在一样~~~把重力场和电场类比,就形象而容易理解了~~~其实E就好比是重力场的重力加速度,只要我确定了一个重力场的g是多少,我就知道如果我放入多少质量(kg)的物质,那么该物质就会受到这个重力场多大的影响~~g反应出一个重力场的本质,类似的,E反映出某个电场的本质~~~(库仑定律和万有引力定律的公式多么相似,物理学家们一直相信其中有必然的联系,只是没有充分证明)
如果说E反应了电场力的性质,那么W就反应出这个力作用到某个物体上时,能量的性质~~~
就像地球上的某个高度上的某个物体有重力势能一样,换句话说,脱离开具体的某个物体说W是无意义的,因为W是 某物体 的电势能~~类比重力场部分的重力势能,单纯说某个地方的某个物体的重力势能是无意义的,或者说如果能这样说,一定规定了0m,也就是说,其实势能差才是有意义的,我们说某个物体的W是多少,一定已经显式地或者隐式地规定了零势能面(其实严格地说是规定了零电势处,即0V)~~~如果我已知将某电荷放到A点时,电势能为1J,放到B点时,电势能为2J,则我就可以知道,把该点电荷从A移动到B后,电场力(即E*q)做功多少(类比重力mg和重力势能mgh,E类比g,q类比m,E和g反应出场的性质,q和m反映出物质的性质,这两者放在一起会互相影响,但互不依存)
由此可以看出,E和W的关系,类似于重力和重力势能的关系,前者乘以距离(其实是距离差),就是后者~~~~~因此,W=F*d=Eq*d (d为某两点的距离)
但为了能从能量的角度研究电场,因此引入电势,单位是福特(V)这个东西,U=W/q
也就是说单位电荷从某点移动到某点,电场力做的功,因此把电势能除以电荷量,即为电势
其实研究这个更有意义,因为E反应了力的方面,而U反应了能量方面,两者不依赖于具体的某电荷的电荷量是多少,关系为U=E*d 其实我们只不过在研究重力时没有用到这个东西而已,其实如果重力场也有这么个东西,那就是 g*d

回答2:

没有必然联系,准确说联系不大