|||
本文有重大错误!E是矢量,大小不能直接相加!
接上回
下图为正电荷q在(-2,0),正电荷q在(+2,0)的电场线,本来中间还有两条,被我擦掉了。中线的电场强度并不大。
下图为等V线(等势线),如果无限远处电势为零,则中点电势不为零。电势线的垂线方向描述了电场的方向,但中点电势线相交了。把中点看成奇点,E=0,也就不存在电场的方向了,避免了一个矛盾。
下图为正电荷q在(-2,0),正电荷q在(+2,0)的等E线(等电场强度线)
下图为三者综合。蓝色的电场线与橘黄色的等V线处处垂直,绿色的等E线与前两者相交但并非处处垂直。如果不是我删了中间的2根(上下一起4根)的话,蓝色的电场线应该能均匀的将等E线分段。
从电场的角度看,电势就如同流入中线的熔岩一般,橘黄线为等势线,绿线为等E线
下图黄线描述电势V大小,绿线描述电场强度E大小。中点处E为0,连续但似乎不可导。
不过如果把大于0的电场强度E掰成负的,就成了连续可导的了,三维图也圆滑起来了,虽然现实中并不存在,但与上篇博文的最后一个图有点相似。
从电势的角度看电场,z轴为电势V,橘黄线为等势线,绿线为等E线。和上篇博文的第5、6个图有点相似。
由于无法在等V立体表面画出电场线,所以得不出什么意义的结论,等势线确实可以看成等高线,但要在这种等V立体上判断电场的大小和方向,不是一件容易的事。所以部分教材不愿意把等势线和等高线类比,也很少提及等E线。仅仅在平面上分析,或许能让学生更容易接受这些概念。
一些心得:
1.已知等V体或等V线,只要画出垂线就一定是电场线,但我们无法确定电场线的疏密程度。
2.已知等E体或等E线,只要能将它均匀分段就能画出电场线,但我们无法确定电场线的方向。
3.等V线可以用电压表测量,等E线似乎没什么测量方法。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-11-20 11:23
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社