La relación entre la diferencia de potencial y la intensidad del campo eléctrico en un campo eléctrico uniforme

La relación entre la diferencia de potencial eléctrico y la intensidad del campo eléctrico en un campo eléctrico uniforme es la siguiente:

1. La intensidad del campo eléctrico y la diferencia de potencial eléctrico son cantidades físicas que describen el campo eléctrico. desde la perspectiva de la fuerza y ​​la energía respectivamente, están relacionados con la carga en La fuerza del campo eléctrico experimentada en el campo eléctrico está relacionada con el trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico sobre la carga. Así como existe una relación entre fuerza y ​​trabajo, también existe una relación entre intensidad de campo y diferencia de potencial.

En un campo eléctrico uniforme, W electricidad=qU, W electricidad=qEd, ∴U=Ed.

2. En un campo eléctrico uniforme, la diferencia de potencial entre dos puntos a lo largo de la dirección de la intensidad del campo es igual al producto de la intensidad del campo por la distancia entre los dos puntos.

3. Fórmula: U=E·d o E=U/d.

4. Nota:

① En la fórmula U=E·d o E=U/d, d debe ser la distancia a lo largo de la dirección del campo. Si el espaciado ab L no está a lo largo de la dirección de la intensidad del campo, durante el cálculo, el valor de d es la longitud proyectada de L a lo largo de la dirección de la intensidad del campo, que es la distancia vertical entre las superficies equipotenciales donde están los dos puntos del campo eléctrico. situado.

②E=U/d es la fórmula utilizada para encontrar la intensidad de campo de un campo eléctrico fuerte uniforme.

③ De la fórmula se obtiene otra unidad de intensidad de campo: "V/m", y 1V/m=1N/C.

Pensando:

En la misma superficie equipotencial, ¿por qué el campo es más fuerte donde la superficie equipotencial es más densa?

Respuesta:

(1) A partir de la distribución de las líneas de campo eléctrico, se puede ver que la intensidad del campo en cualquier punto del segmento AB es mayor que la intensidad del campo en cualquier punto en el segmento BC, por lo que la intensidad de campo promedio en el segmento AB es El valor E1 es mayor que el E2 promedio de la intensidad de campo del segmento BC, por lo que UAB>UBC.

(2) En la misma superficie equipotencial, las diferencias de potencial entre superficies equipotenciales adyacentes son iguales. Si el espacio entre superficies equipotenciales adyacentes es menor (las superficies equipotenciales son más densas), la intensidad del campo E=U /. d es mayor.