第十章 第七节 电场的图示法--电场线
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§04-10-07

电场的图示法--电场线

 

 

在任何电场中,每一点的场强都有一定的方向。据此,我们可以在电场中画出一系列曲线,使曲线上每一点的切线 方向都和该点的场强方向一致,这些线称为电场线。

电场线上的箭头表示线上各点切线应取的正方向(即该点的场强方向),如上图所示。利用电场线,可确定它所通过的每一点的场强的方向,因而也就可以表示出放在该点上的正电荷所受电场力的方向。但要注意,一般情况下,电场线并非是正电荷受电场力作用而运动的轨道。因为电荷运动方向(即速度方向)不一定沿力的方向。

为了使电场线不仅能够表示出场强的方向,同时还能够表示出场强的大小,我们在电场中任一点,假想作一个面积元 ,与该点场强的方向相垂直(上图),使得通过这面积元所画的电场线条数满足以下的关系:

                                 

式中,称为电场线密度。根据上式,我们就规定:在电场中任一点处的电场线密度在数值上等于该点处场 强的大小。这样,用电场线密度来表示场强的大小时,密度大的区域,电场线密集,表示该处的场强较强;密度小的区域,电场线较疏稀,表示该处的场强较弱。(各类电场线图)

  按照上述规定画出来的电场线,有两种性质:

1)因为静电场的电场线表示场强的方向,所以静电场中任何一条电场线,都是起自正电荷(或来自无穷远处),止于负电荷(或伸向无穷远),它们不会在没有电荷的地方中断,更不会回到电场线的起始点上的电荷处而形成闭合的回线。
2)因为在静电场中任何一点(除点电荷所在处以外),只有一个确定的场强方向,所以任何两条电场线不可能相交。




电场试验