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靜電學 - Coggle Diagram
靜電學
電力線
電偶極
兩個電性相反但電量相同的電荷放在一起
從正電荷出來進入負電荷
垂直的單位面積中所包含場的電力線的數目跟該處電場大小成正比
因為電力場中各個點只有受到一個力， 所以電力線不會互相交匯
電位能
電荷在電場中運動所改變的能量
必定是相對量
電位:單位正電荷的電位能
電位差ΔV = ΔU / q = - ∫ E
ds 伏特 = - ∫ (Ex
dx + Ey
dy + Ez
dz)
電力場裡面做的功
ΔU = -W (電力做功) = - ∫ Fe * ds
電場通量Φ
封閉曲面
球面面積 A = 4πr平方
EA = 4πkq
電場 E = k [ q1] / r平方
高斯定律 ∫ E→ * dA→ = 4πkq
平行板電場
含單側電荷的封閉面
EA = 4πk ρ
q電荷量 = 電荷密度 ρ * 面積 A
平行板內不含任何電荷的封閉面
∫ E→ * dA→ = 0
平行板內電場均勻分布
含雙側電荷的封閉面
∫ E→ * dA→ = 0
向外無電場
球形分佈電荷
Rr大於半徑R的封閉面
∫ E→
dA→ = E
4πr平方
q = 4/3 π Rr三次方*密度 ρ
E = k
4/3 π Rr三次方
ρ 除以 r平方 = kq / r平方
r小於半徑R的封閉面
∫ E→
dA→ = E
4πr平方
q = 4/3 π r三次方*密度 ρ
E = k
4/3 π Rr三次方
ρ 除以 r平方 = 4/3 k π ρ r
定義
電力線往外通過的面積總和
通量:通過一面積的體積流率
通過平面的電力線數目
電場和平面A在垂直電場方向的有效截面積之乘積
Φ = E→ * A→
面積向量A→ 的定義:垂直平面向外為正
電荷
在真空中兩個靜止點電荷之間的交互作用力
庫倫定律 F = k [q1][q2] / r平方
F 作用力，單位:牛頓(N)
r :距離，單位:公尺m
q:電荷，單位:庫侖 C
k :庫倫常數 = 8.9875
10的9次方 ，單位 N
m平方 / C平方
電荷勢力範圍的空間分布
電場
電力需要透過場的媒介才能作用
q1 產生的場造成 q2 獲得作用力
q1 產生的電場 = E = F / q2 = k [ q1] / r平方
電場 E 方向為正電荷所受電力之方向
F 的單位是牛頓
單位電荷所受之電力