如何理解电势差与场强的关系

Question

如题所述

Answer 1

电势差与电场强度的关系
2019-09-09 17:29:09
文/尹乙晴
电势差与电场强度的关系：电场强度越大,沿电场线方向电势降落越快,即单位距离上的电势差越大。在匀强电场中有U=Ed。其中,U为电势差,E为电场强度,d为沿电场线方向的距离。



1匀强电场中电势差和电场强度的关系
1、电场强度和电势差分别是从力和能的角度描述电场的物理量，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电场力对电荷做功相联系。正像力和功有关系一样，场强与电势差也有一定的关系。

匀强电场中，有

W电=qU

又W电=qEd

∴U=Ed

2、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。

3、公式：U=Ed或E=U/d

4、说明

①公式U=E•d或E=U/d中d必须是沿场方向的距离．如果ab间距L不沿场强方向，计算时，d的取值为L在沿场强方向的投影长度，即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离。

②E=U/d是用于求匀强电场场强的公式。

③由公式又得出了一个场强的单位：“V/m”，且1V/m=1N/C

5、方向关系场强的方向就是电势降低最快的方向。只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。但是，电势降低的方向不一定是电场强度的方向。

2E=U/d的两个重要推论
（1）在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等。

（2）电势随空间位置变化越快，电场强度越强。

Answer 2

两者完全指的是不同的方面。把“匀强磁场”打个比方，在一个斜率不变的斜坡上，有一个球往下滚，此时球受到的加速度方向的力就是比作为电场力，这个球滚了一段距离，下降的高度比作为电势差，在下降过程重力所做的功比作为电场力所做的功，而斜坡的斜率就是场强，正因为是斜率不变所以球在斜坡各断所受的力是不变的，和匀强电场中电场力不变一样。如在非匀强电场，比如在点电荷所形成的电场中，类比的斜坡的斜率就是会改变的，在外围比较平缓，小球越是往前运动，斜坡的斜率也就变得越大，小球受加速度方向的力也越大。匀强电场中，小球在加速度方向所受的力只与斜坡的斜率以及本身的质量有关，正如电场力只与场强和本身电荷有关，在非匀强电场中也是适用的。我觉得打的这个比喻应该是比较恰当的。本回答被网友采纳