【公式】静电场


1、库仑定律

(1)元电荷数值:\(e=1.6\times 10^{-19}C\)

(2)库仑定律:\(F=\dfrac {kQ_{1}Q_{2}}{r^{2}}\)

    ①\(k=9.0\times 10^{9}N\cdot m^{2}/C^{2}\)是静电力常量。

    ②\(Q_{1},Q_{2}\)是两个电荷的电荷量。

    ③\(r\)是两个电荷间的距离。

    ④适用条件:真空中的两个点电荷。


2.电场强度定义式:\(E=\dfrac {F}{q}\)

    ①q是电荷量。

    ②F是电荷在电场中受到静电力。

    ③E是矢量,方向与该点处正电荷受力同向。

    ④该公式是电场强度的定义式。


3.点电荷的电场强度

(1)由\(\begin{cases}F=\dfrac {kQq}{r^{2}}\\E=\dfrac {F}{q}\end{cases} \Rightarrow E=\dfrac {kQ}{r^{2}}\)

    ①Q为场源电荷,q为试探电荷。

    ②电场强度大小与试探电荷大小和正负无关。

    ③该公式是电场强度的决定式。


4、匀强电场的电场强度

(1)\(E=\dfrac {U}{d}\)

    ①U是匀强电场中两点间的电势差。

    ②d是两点沿电场线方向的距离。

    ③该公式只适用于匀强电场计算。


5、静电力做功

(1)匀强电场中:\(W_{电}=qEs\cdot \cos \theta\)
(2)任何电场中:

    ①\(W_{电}=qU_{AB}\)

    ②\(W_{电}=E_{pA}-E_{pB}=-\Delta E_{p}\)

    ③\(W_{电}+W_{其他}=\Delta E_{k}\)


6、电势和电势差

(1)电势定义公式:\(\varphi =\dfrac {E_{p}}{q}\)

    ①\(E_{p}\)是电荷在电场中的电势能

    ②q是电荷量。

    ③电势的大小与零势面的选取有关。

    ④电势是标量。

 

(2)电势差公式:\(U_{AB}=\varphi _{A}-\varphi _{B}=\dfrac {W_{AB}}{q}\)

    ①电势差的大小与零势面选取无关。

    ②电势差与电场力做功和电荷量无关。


7、电容

(1)定义式:\(C=\dfrac {Q}{U}\)

    ①Q是电容器所带的电荷量。

    ②U是电容器两个极板间电势差。

    ③电容的大小与Q和U无关。

 

(2)决定式:\(C=\dfrac {\varepsilon_{r} S}{4\pi kd}\)

    ①\(\varepsilon_{r}\)是极板间电介质的相对介电常数。

    ②S是两极板正对面积。

    ③d是两极板间距离。

    ④该公式是电容决定式。


8、带点粒子在电场中的运动

    ①粒子穿越电场的加速度:\(a=\dfrac {F}{m}=\dfrac {Eq}{m}\)

    ②粒子穿越电场的运动时间:\(t=\dfrac {L}{v_{0}}\)

    ③粒子离开电场的侧移距离:\(y=\dfrac {1}{2}at^{2}\)

    ④粒子离开电场时的偏角θ:\(\tan \theta =\dfrac {v_{y}}{v_{0}}\)