1. 电位移和电势的关系
斜率确表示电场强度证明 电势物理意义单位点电荷做功量即qΔφ=qEΔx即 Δφ=EΔx 两边除Δx E=Δφ/Δx 取Δx->0极限即 E=dφ/dx 即Eφ关于x导数即φ-x图图像斜率
w=qu
fs=qu
qes=qu
es=u
也可写成:u=ed
即:e=u/d
由上面的基本公式可得:电势随距离变化的图像的斜率是电场强度
2. 电势能与位移的关系
电势能位移指在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比,叫做这点的电势(也可称电位),通常用φ来表示。电势是从能量角度上描述电场的物理量。(电场强度则是从力的角度描述电场)
电势能电荷在电场中由于受电场作用而具有由位置决定的能叫电势能。既指电荷在电场中具有的能。又指电荷q由电场中某点A到一点B且B点电势能为零,则电场力做的功等于q在A点具有的电势能
3. 电位和电动势的关系
在一个电路中,选定一点做为零电位,其他任何一个点与零电位的电压就是该点的电位,而电压则是任何一个元件两端的电压差,相同点都是电压差的概念。
不同之处为
1、规律不同
电压是推动电荷定向移动形成电流的原因。电流之所以能够在导线中流动,也是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别。
电位也是只有大小,没有方向,也是标量。电位是描述静电场的一种标量场。2、分类不同
电位:
(1)电势能
静电场中的势能。静电场中一点和两点电荷的势能之差,(如A点和B点)的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。 故WAB=qEd (E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离) ,势能是电荷和电场共同的,具有统一性。
(2)电位差
在重力场中,物体在重力作用下做的功越多,两点之间的高度差就越大。电荷在电场中做的功越多,两点之间的“电势差”就越大。从而建立了重力场中的高度差和电场中的电势差之间的类比关系。
电压:
(1)高低压的区别是:以电气设备的对地的电压值为依据的。
(2)如果低电压高于或等于1000伏,则为高压。低压低于1000伏,为低压。
(3)安全电压是指人体长期接触而不产生触电危险的电压。根据国家标准《GB3805-83》,安全电压设置一系列由特定电源提供的电压,以防止触电事故的发生。在中国,对工频安全电压规定了以下五个等级,即42V,36V,24V,12V以及6V。
4. 电荷移动与电势的关系
电场强度决定电荷在该点受力的大小,与电势能、电势、电势差及等势面没有直接关系,但是电场强度决定了电势变化的速度。【因为电场强度越大,电荷在该点受力就越大,移动相同的距离电场力做功的绝对值就越大,那么电势能变化就越大,电势变化就越快】
电势在数值上等于将1c电量的正电荷从零电势点移动到该点过程中克服电场力所做的功,零电势点可以任意选取。
电势差是两点间电势的差值。
等势面是所有电势相等的点(当然是在同一个零电势点条件下)连成的面,电荷在等势面上移动(只要起点和终点在同一等势面上),那么电场力做的总功为0。
电势能就是正电荷从零电势点移动到该点过程中克服电场力所做的功,零电势点可以任意选取
5. 电位移和电场的关系
电位移线起始于正自由电荷,终止于负自由电荷,与束缚电荷无关。
电场线起始于正电荷,终止于负电荷,包括自由电荷与束缚电荷。
电位移线类似于电场线(E 线),线上每一点的切线方向表示该点的电位移方向在电场中也可以画出电位移线(D 线);由于闭合面的电位移通量等于被包围的自由电荷,所以D 线发自正自由电荷止于负自由电荷。
6. 电势差与位移的关系
通过电场中的某截面的位移电流强度等于通过该截面的电位移通量的时间变化率;电场中某点的位移电流密度等于该点处电位移矢量的时间变化率。
位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。英国物理学家麦克斯韦首先提出这种变化会产生磁场的假设,并称其为“位移电流”。但位移电流只表示电场的变化率,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等。
继电磁感应现象发现之后,麦克斯韦的这一假设更加深入一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。位移电流是建立麦克斯韦方程组的一个重要依据。注:位移电流不是电荷作定向运动的电流,但它引起的变化磁场,与传导电流引起的变化磁场等效