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和重力场一样,电场中也有能量这里的能量,不严谨的讲就是具备做功的能力,具体表现为电场中的电荷具有势能通俗的讲就是具有位置“优势”。为描述电场的这个性质,引入电势的概念,即电场某一位置对应的能量量度,同样采用单位电荷定义。由于电势的特殊性质只与位置有关,具体原因应该明白吧,因此它的是无意义的因为不同的参考零点,相对值即电势差才真正有意义。
能量必然与功联系,而功又与力有关,因此电势与场强之间存在关系,对于一维来说,电势导数的负值即为场强三维中为负梯度,即电势的变化快慢反应了场强的大小。因为场强越大,力越大,同样的距离做功多,能量变化多,电势变化就快。
虽然之差一个字,这两者是截然不一样的。电势类似于高度,是一种位置量,取决于研究点在电场中位置和零势能面。
一般来说,距离正电荷越近,这一点的电势就越高。
电势能是一种能量,指的是把电荷从所在位置移到零势能面,电场力所做的功的大小。
电势能,需要借助重力势能与重力做功来理解。上述过程,如果电场力做的是负功,说明电势能为负;反之则为正。
另外,电势的大小和电荷的正负是没有关系的,电势能大小与电荷正负相关电场力与电荷正负相关。
基本原理:在有电场存在的情况下,电荷朝电场线方向移动。电荷移动的方向是根据电场中电荷所 带电量来决定的。正电荷朝电场方向移动,负电荷朝电场相反的方向移动。电流密度定义为单位时 间内通过通过单位面积的带电电荷数。
电荷在导体中成为电子。在没有外部电场的作用下,电子是随机运动的,这种情况下导体中不存在 电流,电流密度为0。当在导体外部施加电场时,电子就朝电场作用的方向运动。在电场的作用下 导体中就产生了电子和电流。随着电场强度的增强,电子所受的力也逐渐增大,电子移动的速度也 要加快。故单位时间内穿过单位面积的电荷数量也增加。因此,随着电场强度的增大,电流密度也 增大了。
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