物理电场概念公式有以下一些:
1. 电场强度:E=U/d (定义式)
2. 电场力:F=Eq (对放入电场中的电荷有效)
3. 电势差:Uab=φa-φb (a点电势比b点高)
4. 电势能:EPE=qU (带电体在某点的电势能等于该点电势乘电荷量)
5. 电容的定义式 C=Q/U (电容器的电量与电压成正比)
6. 带电粒子在匀强电场中的运动:h=1/2at^2 (运动时间由高度决定)
此外,还有电场力做功的公式:WAB=qUAB、电势能变化量与电场力做功的关系:ΔEPE=-WAB等。以上公式中,E是电场强度,U是电势差,q是电荷量,a是加速度,t是时间,C是电容,W是功。您可以根据需要选择合适的公式进行计算。
题目:一个带电的球体,其电荷分布在一个球面上,球体的半径为R,带电量为Q。求球体外部电场强度E的分布。
解答:
根据高斯定理,可以得出球体外电场的场强分布。假设取一个半径为r的小球体元,其带电量为dq。根据高斯定理,可以得出:
E·dS = - dq/ε0
其中,E为电场强度,dS为球体外的小球体元的面积,dq为小球体元的带电量,ε0为真空电容率。
由于电场强度在球体外是均匀分布的,所以可以将上述公式积分得到:
E = - Q/4πε0r^2
其中,E为球体外部电场强度,r为到球心的距离,Q为球体的带电量。
因此,当r=R时,电场强度E=0,因为此时球体和外部电场已经完全隔离。
总结:通过上述例题,我们可以看到电场的概念和公式在实际问题中的应用。通过高斯定理和积分方法,我们可以求解出电场强度的分布,从而更好地理解电场的基本性质。