电势 电势能 电势差 场强 之间的关系
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-07-29
关于场强、电势能和电势的关系
由于通常规定无穷远处的电势为零，正的场电荷电场中的各点电势都为正值，负的场电荷的电场中的各点电势都为负值。这一点与检验电荷的电性和电量无关。这样，我们知道：ε=Uq
1）正的场源电荷电场中：U>0，负检验电荷在场中，电量为负值，因此它的电势能为负值；正检验电荷在场中，电量为正值，因此它的电势能为正值；
2）负的场源电荷电场中：U<0，负检验电荷在场中，电量为负值，因此它的电势能为正值；正检验电荷在场中，电量为正值，因此它的电势能为负值；
从电势能的特点来看，正电荷在正电荷的电场中电势能为正值，负电荷在负电荷的电场中电势能也为正值，同种电荷之间为斥力的作用，其势能为斥力势能，斥力势能大于零，相当于若规定地球上的海平面为重力势能的零点，物体在海拔高于海平面处（高山）的重力势能则为正值一样；
另一方面，正电荷在负电荷的电场中电势能为负值，负电荷在正电荷电场中电势能也为负值，异种电荷之间为引力的作用，其势能为引力势能，引力势能小于零，相当于若规定地球上的海平面为重力势能的零点，物体在海拔低于海平面处（盆地）的重力势能则为负值一样。
二、电势差。
电场中两点间的电势的差值叫做电势差，即：UAB=UA-UB，UBA=UB-UA，
在电场中A、B两点间移动电荷时，电场力的功等于电量q和这两点间的电势差UAB的乘积。即：W=qUAB
电势差与场强的关系
场强和电势是分别从力和能两个不同角度描述电场性质的物理量。电场中的某点场强的大小与该点的电势高低之间没有联系。但电荷在电场中所受的电场力与场强有关，电场力对电荷做功与被移动的电荷在两点间移动时，两点间的电势差有关。这自然令我们思考场强与电势差之间是否存在某种关系。
场强（矢量）——对应的是力；电势（标量）——对应的是能；两者通过力做功——造成能量变化，而联系在一起；两者确切的联系：在匀强电场中，U=Ed； 在非匀强电场中，也存在U=Ed的关系，不同的是E是变化的。上述为两者的大小（前面不带符号，纯数）之间的关系。如果前面加上了正负号，那么场强与电势就没有什么联系，他们是强调电场性质的不同方面。但如果非说他们的关系：1.电势沿场强方向以最快速度降低。 2.电势高的地方场强不一定大，反之亦然；电势低的地方场强不一定小，反过来一样；电势为零的地方场强不一定为零，反过来一样。搞清楚了上面的东西就行了，电势能和电势差，就按定义去理解就好了。
1.电势:试验点电荷在静电场中某运动的电势能与电荷电量的比值.公式是U=W/q=Kq0/r(点电荷),单位是伏特.
2.电势差:即电压.是指两点间的电势之差.U=U1-U2
3.电势能:将正电荷从指定参考点(理论上常指无穷远处)移到静电场中某一点过程中,外力反抗电场力所作的功等于q在P点时必在参考点时所增加的电势能.其公式为W=Kq0q/r(点电荷)
W=q(U1-U2)=qU(匀强电场).单位是焦耳.
4.场强:电场强度的简称.是用来表示电场的强弱和方向的物理量.定义式
E=F/q
E=KQ/r^2(点电荷)
=Q/4πε0r^2 单位是牛顿/库仑或伏特/米.
电势和场强都是用来描述电场特性的物理量.为了形象描述电场中电势的分布,可用等势面,等势面密集的地方,场强就大.还有这个网站： http://stu.bdchina.com/xinbanziyuan/63/shang/g2/g2wl/tgg2wl20.htm
电势差越大电势能越大，电势和电势差.电势能没必然的关系，电场线越密集，场强越大
（1）场强为0，电势、电势能不一定为0，处于静电平衡导体内的场强处处为0，但不能说电势为0，所以电势能也不为0
（2）电势为0那么U为0，电势能为0，但是场强不一定为0，在异号电荷的中垂线上场强不为0
（3）电势能为0，q如果不为0，那么U为0，但场强如（2）所说不一定为0，q如果为0那么电势没办法计算了。
电势φ是一个电场的最基本量，标志了带电体将来能量的高低。
具体一个带电体在电场中有多少电能叫电势能ε，取决于电势和电量Q。ε = Qφ。
两点之间的电势的差值叫作电势差Δφ，标志电荷移动时产生的能量差。Δφ = φ1 - φ2。
场强就是电场强度E，严格的定义是电势的负梯度。E = -▽φ。一维情况下就是E = -dφ/dx。也就是电势的变化率。
由于通常规定无穷远处的电势为零，正的场电荷电场中的各点电势都为正值，负的场电荷的电场中的各点电势都为负值。这一点与检验电荷的电性和电量无关。这样，我们知道：ε=Uq
1）正的场源电荷电场中：U>0，负检验电荷在场中，电量为负值，因此它的电势能为负值；正检验电荷在场中，电量为正值，因此它的电势能为正值；
2）负的场源电荷电场中：U<0，负检验电荷在场中，电量为负值，因此它的电势能为正值；正检验电荷在场中，电量为正值，因此它的电势能为负值；
从电势能的特点来看，正电荷在正电荷的电场中电势能为正值，负电荷在负电荷的电场中电势能也为正值，同种电荷之间为斥力的作用，其势能为斥力势能，斥力势能大于零，相当于若规定地球上的海平面为重力势能的零点，物体在海拔高于海平面处（高山）的重力势能则为正值一样；
另一方面，正电荷在负电荷的电场中电势能为负值，负电荷在正电荷电场中电势能也为负值，异种电荷之间为引力的作用，其势能为引力势能，引力势能小于零，相当于若规定地球上的海平面为重力势能的零点，物体在海拔低于海平面处（盆地）的重力势能则为负值一样。
二、电势差。
电场中两点间的电势的差值叫做电势差，即：UAB=UA-UB，UBA=UB-UA，
在电场中A、B两点间移动电荷时，电场力的功等于电量q和这两点间的电势差UAB的乘积。即：W=qUAB
电势差与场强的关系
场强和电势是分别从力和能两个不同角度描述电场性质的物理量。电场中的某点场强的大小与该点的电势高低之间没有联系。但电荷在电场中所受的电场力与场强有关，电场力对电荷做功与被移动的电荷在两点间移动时，两点间的电势差有关。这自然令我们思考场强与电势差之间是否存在某种关系。
场强（矢量）——对应的是力；电势（标量）——对应的是能；两者通过力做功——造成能量变化，而联系在一起；两者确切的联系：在匀强电场中，U=Ed； 在非匀强电场中，也存在U=Ed的关系，不同的是E是变化的。上述为两者的大小（前面不带符号，纯数）之间的关系。如果前面加上了正负号，那么场强与电势就没有什么联系，他们是强调电场性质的不同方面。但如果非说他们的关系：1.电势沿场强方向以最快速度降低。 2.电势高的地方场强不一定大，反之亦然；电势低的地方场强不一定小，反过来一样；电势为零的地方场强不一定为零，反过来一样。搞清楚了上面的东西就行了，电势能和电势差，就按定义去理解就好了。
1.电势:试验点电荷在静电场中某运动的电势能与电荷电量的比值.公式是U=W/q=Kq0/r(点电荷),单位是伏特.
2.电势差:即电压.是指两点间的电势之差.U=U1-U2
3.电势能:将正电荷从指定参考点(理论上常指无穷远处)移到静电场中某一点过程中,外力反抗电场力所作的功等于q在P点时必在参考点时所增加的电势能.其公式为W=Kq0q/r(点电荷)
W=q(U1-U2)=qU(匀强电场).单位是焦耳.
4.场强:电场强度的简称.是用来表示电场的强弱和方向的物理量.定义式
E=F/q
E=KQ/r^2(点电荷)
=Q/4πε0r^2 单位是牛顿/库仑或伏特/米.
电势和场强都是用来描述电场特性的物理量.为了形象描述电场中电势的分布,可用等势面,等势面密集的地方,场强就大.还有这个网站： http://stu.bdchina.com/xinbanziyuan/63/shang/g2/g2wl/tgg2wl20.htm
电势差越大电势能越大，电势和电势差.电势能没必然的关系，电场线越密集，场强越大
