为什么相邻等势线的电势差相等 则等势线的疏密可描述电场强弱?
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发布时间：2022-04-24 00:58
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热心网友
时间：2023-07-18 16:17
先用类比的方法定性分析一下：等势线和等高线从定义的方式来看，基本上是一样的，只不过是描述的物理量不同。电场相当于地形的坡度；电势就相当于地形的高度。等高线越密说明那个地方越陡峭（相同距离内高低落差越大），同样地，等势线越密就必定说明电场越强。
再从电场与电势关系来看：中学电场强度的定义：单位点电荷（正）在电场中所受的力，定义式E=F/q。电势的定义：把单位点电荷从零势能处移到电场中某处所用的功，定义式φ=W/q，电势差就是U=φ2-φ1=(W2-W1)/q=ΔW/q，ΔW即把点电荷从一个位置移到另一个位置所做的功，又根据功与力的关系，在沿着电场力方向上ΔW=F·Δs，即U=E·Δs，反过来我们可以写成E=U/Δs。考虑到等势线中每两条线之间电势差相等，即U始终一样，所以Δs越小，E越大，反之亦然，也就是说等势线越密，此处电场越强。
在大学里，我们把电场与电势的关系更明确地做如下表述：电场等于电势的负梯度，即E=-▽φ，这里的E是矢量，这个式子很明确表示了电场与电势的关系，包括了大小与方向。
热心网友
时间：2023-07-18 16:18
假如有三条等势线ABC，相邻等势线电势差相等说明把单位正电荷从A移动到B和从B移动到C时电场力做的功是相等的，如果BC的间距比AB小，那么BC之间就需要一个更大的电场力作用到电荷上，否则不能保证做功相等。对同一个电荷来讲，更大的电场力意味着更大的场强，所以越密（间距越小）的地方场强越大。
热心网友
时间：2023-07-18 16:18
等势线的疏密可描述电场强弱，是因为U=Ed。
