七、电势差跟电场强度的关系

场强是跟电场对电荷的作用力相联系的,电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。正像力和功有联系一样,场强和电势差也是有联系的。我们以匀强电场为例来研究它们的关系。

图 1-39 表示某一匀强电场的等势面和电场线。设 A、B 间的距离为 d, 电势差为 U,场强为 E.把正电荷 q 从 A 移到 B,电场力做的功 W=Fd=qEd, 而 W=qU,可见,

U=Ed

这就是说,在.匀.强.电.场.中.,.沿.场.强.方.向.的.两.点.间.的.电.势.差.等.于.场.强.和. 这.两.点.间.距.离.的.乘.积.。

把上式改写成

E = U

d

这个等式说明,在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。

由上式可以得到场强的另一个单位:伏特/米.由于

1 = 1 焦 / 库 = 1 牛·米 = 1

米 米 库·米 库

所以场强的两个单位伏/米和牛/库是相等的。

如图 1-40 所示,把两个平行金属板 A 和 B 分别接在电源的两极上, 两极间的电势差为 60 伏,两板间的距离为 3 厘米,两极间匀强电场的场强是多大?方向如何?增大两极间的距离,场强是增大还是减小?