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=qE (库仑力)
3. 电势差:Uab=φa-φb (匀强电场中两点间的电势差)
4. 电势能:EPE=qΦ (带电体在电场中,由电势差所形成的能叫电势能)
5. 电容的定义式 C=Q/U,电容的单位是法拉。C=ES/4πkd。(平行板电容器)
6. 电介质的介电常数(或电容率)ε。
此外,还有静电场的基本方程(麦克斯韦方程组)、电场的叠加、电势及场强的关系等公式。
以上信息仅供参考,如果需要了解更多信息,建议查阅专业书籍或者咨询专业人士。
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的小球面,其中心位于球体外,与球体相距为r。根据高斯定理,可以得出该小球面上的电场强度为:
E·4πr²=Q/ε·r³
其中,E为球体外电场强度,ε为介电常数(对于空气ε≈1)。
根据库仑定律,可以得出球体上的电荷分布产生的电场强度为:
E’=k·Q/r²
其中,E’为球体上的电荷分布产生的电场强度,k为静电力常量。
将两个公式相减,即可得到球体外部的电场强度E:
E=E'-4πr²/εr³=kQ/εr³-4πr²
其中,E为球体外部电场强度。
例题的应用:假设一个带电的球体在空气中放置,其半径为1米,带电量为1库仑。求离该球体1米处的电场强度。
根据上述公式,可以得出:
E=kQ/εr³-4πr²=9×10^9×1/(1×10^-10)-4×3.14×(1×1)²=-999999.866666667V/m
因此,在离该带电球体1米处,电场强度约为-999999.866666667V/m。需要注意的是,这个结果是一个近似值,实际结果可能会因为介电常数、距离等因素而有所不同。