電力線會從正電荷出發,終止於負電荷。
電場方向:電力線上任一點的切線方向,通常會加上箭頭。
若建立電場的電荷為正電荷,電力線自正電荷出發,指向四周。
若建立電場的電荷為負電荷,電力線則指向負電荷。
電力線越密集,表示電場越大。
兩個正電荷產生的電場
一個正電荷,一個負電荷產生的電場
點電荷的電場:
電偶極,electric dipole
兩個分隔一段距離,電量相等,正負相反的電荷。
電偶極矩,electric dipole moment,
對於分別帶有正電量 、負電量 的兩個點電荷的簡單案例,電偶極矩 為: 。其中, 是從負電荷位置指至正電荷位置的位移向量。
電偶極的電場1/3
:electric dipole moment(單位:)
(方向:往下)
電偶極的電場2/3
......
電偶極的電場3/3
......
...
線電荷的電場1/2
線電荷密度
線電荷的電場2/2
線電荷密度
圓環線電荷中心軸上方一點 P 的電場
......
...
,
帶電圓盤的電場
面電荷密度
令
,
電場中的點電荷:
一帶電粒子,電荷 ,受到一靜電力,此力為向量
而電場 是其他電荷在該粒子處所發生的電場。此電場並不是該粒子自身所產生的,為了區分這兩個電場的不同,上式作用於該粒子的電場被稱為外電場(external field)。
一帶電粒子並不受其自身電場影響。
基本電荷的量測:
密立根油滴實驗(Robert Millikan)
電場中的電偶極:
電偶極在一均勻外電場 中的行為,可由 與 決定。
(電偶極的轉矩)
Torque轉矩
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符號說明:
:進入畫面
:出畫面
電子經過的路途中,有兩對偏折板-水平偏折板、垂直偏折板。如果偏折板間不加偏折電場,則電子沿著 方向做直線運動,而在螢幕上中央位置產生亮點。由於加速陽極的電位比陰極電位高 ,電子穿過陽極(通常為中空的圓柱)後,在 方向的速度為:
其中 為電子電荷電量
為電子質量
為伏特
公尺/秒()
如果在垂直偏折板上施一固定電位差 ,則兩板之間的電場強度為 , 為兩板之間的距離。當電子從垂直偏折板間通過時,受電場作用而有垂直方向加速度 (,),此加速度使電子往 y 方向偏折,電子離開偏折板後不再受力而做等速直線運動。因此,在螢光幕上亮點位置向 y 方向偏折的距離 y 為:
有受外力作用,為等加速度系統。
沒有外力作用,為等速度系統。
為電子在垂直偏折板中的時間。
為電子離開垂直偏折板後,到螢光幕的時間。
為電子剛離開垂直偏折板時的速度。
......
L:為垂直偏折板之長度
D:為垂直偏折板後緣至螢光幕之距離。
一些符號:
電荷 (單位: 庫侖)
線電荷密度:(單位:)
面電荷密度:(單位:)
體電荷密度:(單位:)