电势叠加原理
电势叠加原理主要用于研究多电荷问题。带电体系静电场中一点的电势等于每一点电荷单独存在时在该点的电势的代数和。电势迭加原理是场的迭加原理的必然结果。
电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
基本信息
- 中文名
电势叠加原理
- 表达式
φ=φ1+φ2+φ3+……
- 适用领域
静电场
- 应用学科
物理学
- 基本定理
电场的叠加原理
- 应用
研究多电荷问题
概念
带电体系静电场中一点的电势等于每一点电荷单独存在时在该点的电势的代数和。电势迭加原理是场的迭加原理的必然结果。设空间有q1、q2…qn个点电荷,它们在场点的场强分别为E1、E2、…En,按场的迭加原理总场强E=+E2+…En。场点P的电势为:
ri为qi到场点的距离,注意上式为代数和,因qi可大于或小于零。带电体可看成许多体元,若体元dτ处的体电荷密度为ρ,则体元相当于dq=pdτ的点电荷。对每一体元应用点电荷的电势公式,再求其代数和,就求得了带电体场中一点的电势,即:
同理,由电势迭加原理可求得面电荷分布、线电荷分布的电势公式分别为:
电场的叠加
如果场源是多个点电荷,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。这种关系叫电场的叠加原理。
如果在空间中有几个点电荷同时存在,这时在空间的某一点的电场强度等于各个点电荷单独存在时该点产生的电场强度的矢量和。形成合电场。
叠加遵循矢量的叠加法则——平行四边形法则。还可以使用矢量三角形法,正交分解法等。
利用电场的叠加原理,理论上可计算任意带电体在任意点的场强。
注意:
- 1.
各个电荷产生的电场是独立的、互不影响的
- 2.
对于较大的不能视为点电荷的带电体的电场强度,可以把带电体分成很多小块,每块可以看成点电荷,用点电荷的电场叠加的方法计算。
电场
电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷做功(这说明电场具有能量)。
1.对放入其中的电荷有力的作用。
2.能使放入电场中的导体产生静电感应现象。
电场强度是描述电场力特性的物理量