一、電場(chǎng)強(qiáng)度的概述

　　電場(chǎng)強(qiáng)度是用來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。實(shí)驗(yàn)表明，在電場(chǎng)中某一點(diǎn)，試探點(diǎn)電荷（正電荷）在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力與其所帶電荷的比值是一個(gè)與試探點(diǎn)電荷無(wú)關(guān)的量。于是以試探點(diǎn)電荷（正電荷）在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)殡妶?chǎng)方向，以前述比值為大小的矢量定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，常用E表示。按照定義，電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可用試探點(diǎn)電荷（正電荷）在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的電場(chǎng)方向來(lái)確定；電場(chǎng)強(qiáng)弱可由試探電荷所受的力與試探點(diǎn)電荷帶電量的比值確定。試探點(diǎn)電荷應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：
　　1.它的線度必須小到可以被看作點(diǎn)電荷，以便確定場(chǎng)中每點(diǎn)的性質(zhì)；
　　2.它的電量要足夠小，使得由于它的置入不引起原有電場(chǎng)的重新分布或?qū)τ性措妶?chǎng)的影響可忽略不計(jì)。電場(chǎng)強(qiáng)度的實(shí)用V/m伏特/米或N/C牛頓/庫(kù)侖（這兩個(gè)單位實(shí)際上相等）。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。
　　要注意的是，只要有電荷存在就有靜電場(chǎng)存在，電場(chǎng)的存在與否是客觀的，與是否引入試探點(diǎn)電荷無(wú)關(guān)。引入試探點(diǎn)電荷只是為了檢驗(yàn)電場(chǎng)的存在和討論電場(chǎng)的性質(zhì)而已。正像人們使用天平可以稱量出物體的質(zhì)量，如果不用天平去稱量物體，物體的質(zhì)量仍然是客觀存在的一樣。由于電場(chǎng)力滿足矢量疊加原理，電場(chǎng)強(qiáng)度也滿足疊加原理。

二、電場(chǎng)強(qiáng)度方向

　　電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向規(guī)定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。對(duì)于真空中靜止點(diǎn)電荷q所建立的電場(chǎng)，可以由庫(kù)侖定律得出。
　　式中r是電荷q至觀察點(diǎn)（或q'）的距離；r是由q指向該觀察點(diǎn)的單位矢量，它標(biāo)明了E的方向
　　?靜電場(chǎng)或庫(kù)侖電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng)，可以引入標(biāo)量電勢(shì)φ，而電場(chǎng)強(qiáng)度矢量與電位標(biāo)量間的關(guān)系為負(fù)梯度關(guān)系
　　E=-▽?duì)忙?br /> 　　時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為感應(yīng)電場(chǎng)，是有旋場(chǎng)。引入矢量磁位A并選擇適當(dāng)規(guī)范，可得電場(chǎng)強(qiáng)度與矢量磁位間的關(guān)系為時(shí)間變化率的負(fù)數(shù)關(guān)系，即感應(yīng)電場(chǎng)與庫(kù)侖電場(chǎng)的合成電場(chǎng)是有源有旋場(chǎng)。

計(jì)算：

　　電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在那一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力。試驗(yàn)電荷的電量、體積均應(yīng)充分小，以便忽略它對(duì)電場(chǎng)分布的影響并精確描述各點(diǎn)的電場(chǎng)。場(chǎng)強(qiáng)是矢量，其方向?yàn)檎脑囼?yàn)電荷受力的方向，其大小等于單位試驗(yàn)電荷所受的力。場(chǎng)強(qiáng)的單位是伏/米，1伏/米=1牛/庫(kù)。
　　電場(chǎng)強(qiáng)度遵從場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，即空間總的場(chǎng)強(qiáng)等于各電場(chǎng)單獨(dú)存在時(shí)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，即場(chǎng)強(qiáng)疊加原理是實(shí)驗(yàn)規(guī)律，它表明各個(gè)電場(chǎng)都在獨(dú)立地起作用，并不因存在其他電場(chǎng)而有所影響。以上敘述既適用于靜電場(chǎng)也適用于有旋電場(chǎng)或由兩者構(gòu)成的普遍電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵循矢量合成的平行四邊形定則。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，關(guān)系到電工設(shè)備中各處絕緣材料的承受能力、導(dǎo)電材料中出現(xiàn)的電流密度、端鈕上的電壓，以及是否產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)現(xiàn)象等問(wèn)題，是設(shè)計(jì)中需考慮的重要物理量之一。

三、各類電場(chǎng)強(qiáng)度公式

　　真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：E=KQ/r^2
　　勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式：E=U/d（d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)間距離）
　　任何電場(chǎng)中都適用的定義式：E=F/q
　　平行板電容器間的場(chǎng)強(qiáng)E=U/d=4πkQ/eS
　　介質(zhì)中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：E=kQ/(r^2)
　　均勻帶電球殼的電場(chǎng)：E內(nèi)=0，E外=k×Q/r^2
　　無(wú)限長(zhǎng)直線的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=2kρ/r（ρ為電荷線密度，r為與直線距離）
　　帶電半圓對(duì)圓心的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=2kρ/R（ρ為電荷線密度，R為半圓半徑）
　　與半徑為R圓環(huán)所在的平面垂直，且通過(guò)軸心的中央軸線上的場(chǎng)強(qiáng)：kQh/(h^2+R^2)^(3/2)
　　對(duì)任意帶電曲線的場(chǎng)強(qiáng)公式：E=∫kρ/r^2 ds....（r為距曲線距離，為坐標(biāo)x，y的函數(shù)，ρ為電荷線密度）

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