在带电粒子周围产生的矢量场称为电场。188bet登入官网这篇文章将详细讨论什么是电场，什么是电场线，高斯定律，库仑定律及其各种应用。
什么是电场
根据定义，电场是每单位电荷(一库仑)的电场力。因为它是一个力，所以它是一个矢量，因此它有大小和方向。188bet登入官网电场强度用来描述电场的矢量(大小和方向)。188bet登入官网电能被封闭在电场中。
图1 -电场简介
188bet登入官网电场强度可以定义为电场中的点等于施加在该点上的小单位电荷上的力。电场的强度也被称为强度;188bet登入官网它是一个特定位置的电场强度。188bet登入官网
让我们考虑一个带正电荷Q的粒子Q，那么电场值E可以用一个带正电荷Q的粒子所经历的力F来定义;188bet登入官网
F和E都有大小和方向，因为它们是矢量。对于一个带正电的粒子，电场的方向等于力的方向。
同样，对于一个带负电荷的粒子，力与电场是相反的。188bet登入官网
图2 -电场和力矢量的表示188bet登入官网
电场线
场线是一种线的模式，有助于可视化电场和其他矢量场。188bet登入官网这个概念是由迈克尔·法拉第提出的，他认为电场可以用场线而不是矢量图来解释。188bet登入官网
它们被描述为以正电荷开始，以负电荷结束。电场线有三种类型，即:188bet登入官网
- 正电荷的电场线
- 负电荷的电场线
- 偶极子的电场线
正电荷的电场线
我们知道，对于一个带正电荷的粒子，电场的方向等于力的方向，因此电场线将指向远离正电荷的方向。188bet登入官网电场线越多，电场越强。188bet登入官网当我们远离电荷时，电场的强度减弱。188bet登入官网
负电荷的电场线
对于一个带负电荷的粒子，力与电场相反，因此电场线将指向内。
偶极子的电场线
当两个相反的电荷分离时，就产生了偶极子。188bet登入官网它是由偶极矩(μ)定量。所画的场线是旋转对称的。
偶极子有两种类型:
- 电偶极子
- 磁偶极子
电偶极子
当质子和电子彼此分离时，就会发生这种情况。它们可以被一小段距离隔开。分离可以是暂时的，也可以是永久的。在永久的情况下，这个电偶极子被称为驻极体．
磁偶极子
当电流包含在闭环中时，就会产生这种现象。电荷也有自己的特性磁场与他们相关。这个偶极矩的方向遵循右手握把规则。它的计算方法是将回路电流乘以回路面积。
图3 -电场a)正188bet登入官网电荷b)负电荷c)偶极子
电场定律
这两条定律是:
- 高斯定律
- 库仑定律
高斯定律
这个定律是由德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯提出的，但它在他死后作为他作品集的一部分发表了。这个定律描述了由电荷分布产生的静电场。它指出:
通过任何封闭表面的电通量与被表面包围的总电荷成正比，即一个正电荷产生一个正电场。188bet登入官网这个定律用方程的形式表示出来：
∫V∇⋅e dv =∮Se⋅n ^ da =问ε0
在哪里：
e =电场
Q =封闭电荷
ε0 =自由空间的介电常数
n^ =向外指向单位法线
S =曲面积分。
图4 -高斯定律的表示
库仑定律
库仑定律量化了两个静止的带电物体之间的作用力。188bet登入官网它指出:
物体上的电荷量的乘积与它们之间的电力成正比，与两个物体之间分离距离的平方成反比。188bet登入官网
该定律可以用方程的形式表示:
F= k•q1•问2/ d2
在哪里：
F =两个物体之间的静电力。
k = 2库仑常数。
q =物体1和物体2的电荷量。
d =物体之间的距离。
图5 -库仑定律的表示
电场的应用188bet登入官网
应用程序包括:
- 它被用于组织工程，包括人造组织的创造。188bet登录入口
- 它们还用于医疗行业，以区分某些类型的癌变和非癌变组织的特性。
- 静电纺丝也是医学中另一个使用电场的部分。电场是通过毛细管和对电极之间的高压产生的。
- 这一原理应用于空气动力学工程，热解和气化过程。188bet登录入口过程工程使用电场188bet登录入口来减少Co、污染物排放和环境污染物。
- 它们还能保护地球不受宇宙辐射的影响——这确实让它们非常有用!
- 汽车、飞机和发电机也需要电场来工作，因为它们需要电池、交流发电机和磁电机188bet登入官网来工作。
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