电场强度方向

电场强度方向

我们知道F=qE,E为电场强度，方向为电场线的方向（电场强度减小最厉害的方向）q为试探电荷，如果q为正电荷，F与E同号，方向相同。如果是负电荷，q<0，F就会与E反向。

电场强度的概念

电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。实验表明，在电场中某一点，试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力的方向为电场方向，以前述比值为大小的矢量定义为该点的电场强度，常用 E 表示。按照定义，电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力的电场方向来确定；电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。试探点电荷应该满足两个条件；（1）它的线度必须小到可以被看作点电荷，以便确定场中每点的性质；（2）它的电量要足够小，使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布。电场强度的实用单位为伏特/米或牛顿/库仑（这两个单位实际上相等）。常用的单位还有伏特/厘米。 　　

要注意的是，只要有电荷存在就有静电场存在，电场的存在与否是客观的，与是否引入试探点电荷无关。引入试探点电荷只是为了检验电场的存在和讨论电场的性质而已。正像人们使用天平可以称量出物体的质量，如果不用天平去称量物体，物体的质量仍然是客观存在的一样。 　　

由于电场力满足矢量叠加原理，电场强度也满足叠加原理。

电场强度的单位
　　
牛(顿)每库(仑) 在国际单位制中，符号为N/C。如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一单位是伏（特）每米，符号是V/m，它与牛每库相等，即1V/m=1N/C。

电场强度的方向
　　
电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。 　　

对于真空中静止点电荷q所建立的电场，可以由库仑定律得出。 　　

式中r是电荷q至观察点（或q'）的距离；r是由q指向该观察点的单位矢量，它标明了E的方向 

图1 电场强度的方向

均匀与非均匀电场方向

一对平行平板电极之间的电场，各点的电场强度完全相同，这种电场叫做均匀电场（如果极板尺寸比极板间距离大得多，那么极板边缘的电场不均匀部分，可不予以考虑）。

一个带电球体周围的电场，各点的电场的电场强度都不同，这种电场叫做不均匀电场。
　　
静电场或库仑电场是无旋场，可以引入标量电势φ，而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系 　　E=-▽γφ 　　

时变磁场产生的电场称为感应电场，是有旋场。引入矢量磁位A并选择适当规范，可得电场强度与矢量磁位间的关系为时间变化率的负数关系，即 　　

感应电场与库仑电场的合成电场是有源有旋场