
静电力做功的四个表达式 静电力与电荷量的关系
2023-10-08 13:36:50
晨欣小编
静电力(Electrostatic Force)是由电荷之间的相互作用引起的力,其大小和方向受电荷之间的距离和电荷量之间的关系影响。静电力的大小可以使用库仑定律来描述,其四个表达式如下:
库仑定律的标准表达式:
两个点电荷之间的静电力大小(F)与它们之间的距离(r)和电荷量(q1 和 q2)的乘积成正比,可以用以下公式表示:F=r2k⋅∣q1⋅q2∣
其中,F 表示静电力的大小,k 是电场常数,约等于8.99×109N\cdotpm2/C2。
电场强度表达式:
电场强度(E)是在某一点产生的单位正电荷所受的力,可以用以下公式表示:E=∣q∣F
这里,E 表示电场强度,F 是静电力的大小,q 是正电荷的电荷量。
电势能差表达式:
两个电荷之间的电势能差(ΔU)可以用以下公式表示:ΔU=k⋅rq1⋅q2
这个公式表示了在将一个电荷从无穷远处移动到距离为 r 处时所做的功。
电场能量密度表达式:
电场能量密度(u)表示在一个电场中单位体积内的电场能量,可以用以下公式表示:u=21⋅ε0⋅E2
这里,u 表示电场能量密度,ε₀ 是真空中的电容率,E 是电场强度。
静电力与电荷量的关系:
静电力与电荷量的关系是直接的。当两个电荷的电荷量分别增大时,它们之间的静电力也增大。如果两个电荷中的一个是正电荷,而另一个是负电荷,它们之间的静电力是吸引力;如果两个电荷都是同种电荷(正正或负负),它们之间的静电力是排斥力。静电力与电荷量之间的关系由库仑定律所描述。