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电工基础
1.3.2.3 三、电力线
电力线

为了形象地描述电场中各点场强的大小和方向,采用了电力线图示法。在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的电场强度方向一致,这些曲线称为电力线。几种常见的电力线如图1-9所示。

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图1-9 几种常见的电力线

a)正点电荷 b)负点电荷 c)同种点电荷 d)异种点电荷 e)带电平行板内部

电力线具有以下特征。

1)电力线是假想的曲线,是虚构的,但它能反映实际现象的基本规律,为研究提供了方便。

2)在静电场中,电力线总是起于正电荷而终止于负电荷。因此,电力线有起始点和终止点,不是闭合曲线。

3)任何两条电力线都不会相交,因为电场中每一点的场强只有一个确定的方向。如果电力线在电场中的某点相交,则交点处相对两条电力线就有两个切线方向,该点处的场强就有两个方向,这是不可能的。

4)电力线的疏密表示了电场的强弱程度。电力线越密的地方,场强越强。

如图1-9e所示的带电平行板电场中,其内部的电场中各点场强的大小相等,方向相同,这种电场称为匀强电场。匀强电场的电力线是一组间隔均等的平行线。

【例1-3】检验电荷的电荷量q=2×10-9C,在电场中P点受到的电场力F=18N,求该点的电场强度。若将检验电荷放在P点,电荷量变为q′=4×10-9C,检验电荷所受的电场力是多少?

解:根据电场强度的定义

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由于电场中某点的场强与检验电荷无关,所以P点场强不变,q′所受电场力F′

F′=Eq′=9×109×4×10-9N=36N