电场 电场强度

将带电小球放在带电体周围会受到静电力，这个力是怎样发生的呢？ 理论研究和实践都表明，电荷周围存在着一种叫做电场的物质。电场对放 在其中的电荷有力的作用，这是电场的基本特性。异种电荷间的引力和同种电荷间的斥力都是通过电场发生作用的。

电场对放在其中的电荷的作用力叫做电场力。同一电荷在电场中某点所受的电场力较大，表明这一点电场较强；在电场中某点所受的电场力较小，表明这一点电场较弱。

通过前面的计算可以看出，电量不等的电荷放在电场中的同一点上， 所受的电场力是不同的。这表明电荷在电场中某一点所受的电场力不仅跟这一点的电场性质有关，而且跟电荷的正、负与电量的多少有关。

物理学中用电场强度来描述电场的力的性质，把单位正电荷在电场中某一点所受的电场力叫做这一点的电场强度，用符号 E 表示。假设带电量为 q 的正电荷在电场中某一点 P 所受的电场力为 F（图 14-5），可以算出单位正电荷在 P 点所受的电场力为 F／q，则电场中 P 点的电场强度

F

E＝ 。

q

图 14-5

在国际单位制中，电场强度的单位名称是牛[顿]每库[仑]，单位符号为 N／C。电场强度既有大小，又有方向，是个矢量。物理学中规定正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向；负电荷在电场中所受电场力的方向则与电场强度的方向相反。

[例题 14．3] 运用例题 14．2(1)、(2)的数据，分别算出点电荷 B 所在位置的电场强度。

解 (1)由于点电荷 B 所受的电场力 F′=3.6×10-4N（方向沿 AB 连线背离电荷A），所带的电量Q^′ = -4×10^-8 C，根据电场强度的定义式，可以算出电荷 B 所在位置的电场强度

E F′

′

B

3.6×10⁻⁴

= 4×10−8 N／C

＝9×10³ N／C（方向与F′相反，沿AB连线指向电荷A）。

(2)同理可以算出电荷 B 所在位置的电场强度

E F′′

″

B

9×10⁻⁵

＝ 1×10^-8

N／C

＝9×10³ N／C（方向与F″一致，沿AB连线指向电荷A）。

从上述计算结果可以看出，虽然电量不同的电荷在电场中同一点所受的电场力的大小和方向都不同，但是单位正电荷在这一点所受的电场力， 即这一点的电场强度总是一个恒量，不仅大小相同，而且方向也相同。这表明电场强度反映了这一点电场的力的性质，而与放入电荷的正、负与电量的多少没有关系，即使在这一点上不放电荷，这一点的电场强度依然存在。

如果在同一空间里存在着两个电荷，形成两个电场，怎样计算电场强度呢？实验表明，在同一空间里的两个电场会叠加起来形成一个合电场。

合电场中某一点的电场强度就等于两个电场各自在这一点的电场强度的矢量和。例如在图 14-6 中，正电荷 Q1 和负电荷 Q2 由于同时存在，它们的电场就叠加起来。P 点的电场强度 E 就等于+Q1 和-Q1 的电场在 P 点的电场强度 E1、E1 的矢量和。

图 14-6