易继东

(湖南省石门县第一中学，湖南　石门　415300)

用“六个不一定”理解电场强度和电势

易继东

(湖南省石门县第一中学，湖南石门415300)

摘要：在静电场的学习中，很多学生对电场强度与电势这两个基本概念认识不清，而正确理解它们是掌握静电场知识的关键.笔者根据具体事例，总结了“六个不一定”，以利于学生正确理解电场强度和电势.

关键词：电场强度；电势；理解

电场强度与电势是静电学中两个重要的基本概念，都是描述电场性质的物理量，是电场的固有特性，均与试探电荷q无关，正确地理解和掌握这两个概念，认清二者之间的区别与联系，是掌握静电场知识的关键.

1电场强度和电势的区别

(1)物理意义不同

(2)矢、标性不同

电场强度为矢量，规定正电荷在电场中某点受电场力的方向为该点电场强度的方向，用电场线来描述其大小和方向，遵守矢量合成的平行四边形定则，当空间有几个点电荷同时存在时，某点的场强是各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和；而电势为标量，但有正负之分，其正或负仅表示该点电势比零势点高或低，沿电场线方向电势降落，用代数法求和.

2电场强度和电势的联系

(1)电场强度的大小表示沿电场线方向电势降落的快慢.

(2)顺着电场线的方向电势越来越低,电场强度的方向就是电势降落最快的方向.

(3)等势面与电场线总是处处垂直的.

(4)在匀强电场中，电场强度与电势差的关系为:E=U/d.

3用“六个不一定”理解电场强度和电势

(1)电场强度相等，电势不一定相等

如图1所示，在匀强电场中，A、B、C、M、N五点的场强大小相等，方向相同，故EA=EB=EC=EM=EN；但电势大小不相等，根据“沿电场线方向电势降落”有：φA>φB>φC>φM>φN.

图1

(2)电势相等，电场强度不一定相同

图2

如图2所示，与场源电荷+Q等距离的A、C两点，场强大小相等，方向不同，故电场强度不相同，但两者的电势相等，即φA=φC.

(3)场强为零，电势不一定为零

(4)电势为零，场强不一定为零

图4

如图4所示，在等量异种电荷A、B连线的中点O处，两点电荷在该点场强大小相等，方向相同，故合场强不为零，且大小等于一个点电荷单独存在时场强的2倍.而两点电荷在该点所产生电势的代数和则为零.

(5)电场强度大的地方，电势不一定高

如图5所示，在电场中的A、B两点，很显然EB>EA,而根据“沿电场线方向电势降落”可得：φA>φB.

(6)沿电场线方向电势降落，但电势降落的方向不一定是电场强度的方向

如图6所示，在匀强电场中有A、B两点，A、B所在直线上各点电势沿着从A指向B的方向依次降落，而由A指向B的方向并不是该电场中各点的场强方向.

图6