electric field是什麼意思，electric field的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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電場（Electric Field）是描述電荷在空間中産生力作用的物理量，其定義為單位正電荷在電場中某一點所受的靜電力。電場方向與正電荷受力方向一緻，與負電荷受力方向相反。

1. 定義與數學表達

   電場強度$mathbf{E}$的公式為：

   $$ mathbf{E} = frac{mathbf{F}}{q} $$

   其中$mathbf{F}$是試探電荷$q$受到的力。對於點電荷産生的電場，公式可進一步表示為：

   $$ mathbf{E} = frac{1}{4pivarepsilon_0} cdot frac{Q}{r} hat{mathbf{r}} $$

   其中$Q$是源電荷，$r$是距離，$varepsilon_0$為真空介電常數（來源：經典電磁學教材《Introduction to Electrodynamics》。

2. 方向與疊加原理

   電場方向由場源電荷性質決定：正電荷向外發散，負電荷向内彙聚。多個電荷産生的總電場遵循矢量疊加原理，即各電荷單獨産生的電場矢量和（來源：麻省理工學院公開課《Electricity and Magnetism》。

3. 應用實例

   電場在工程中的應用廣泛，例如：

   • 電容器：通過均勻電場存儲電能；
   • 靜電屏蔽：利用導體内部電場為零的特性保護敏感設備；
   • 粒子加速器：通過交變電場加速帶電粒子（來源：IEEE電氣工程應用指南。

電場是電磁學理論的核心概念之一，其數學描述和物理意義為後續研究磁場、電磁波等奠定了基礎。

網絡擴展資料

電場（Electric Field）是物理學中描述電荷周圍空間中存在的特殊力場的概念，以下是詳細解釋：

1. 定義

電場是電荷或時變磁場在周圍空間産生的一種物理場，它對其他帶電粒子施加力的作用。例如，一個靜止的正電荷會在周圍空間形成電場，當另一個電荷進入該區域時，會受到電場力的作用。

2. 數學表達

• 電場強度公式：
  $$ vec{E} = frac{vec{F}}{q} $$
  其中，$vec{E}$為電場強度，$vec{F}$是試探電荷$q$受到的力。單位是牛頓/庫侖（N/C）或伏特/米（V/m）。

• 點電荷電場：
  $$ vec{E} = k frac{Q}{r} hat{r} $$
  $k$為庫侖常數（$8.988 times 10 mathrm{N cdot m/C}$），$Q$是源電荷量，$r$是距離，$hat{r}$表示方向（正電荷向外，負電荷向内）。

3. 核心性質

• 矢量性：電場有方向，正電荷受力的方向即為該點電場方向。
• 疊加原理：多個電荷的合電場等於各電荷單獨産生電場的矢量和。
• 電場線：用於可視化電場，線密度表示場強大小，切線方向表示場方向。

4. 應用場景

• 電容器：兩極闆間的勻強電場儲存電能。
• 電子器件：如陰極射線管中電場偏轉電子束。
• 電磁波：變化的電場與磁場相互激發形成電磁輻射。

5. 擴展概念

• 靜電場：由靜止電荷産生，滿足高斯定律$ abla cdot vec{E} = rho/epsilon_0$。
• 感應電場：由變化磁場産生，滿足法拉第定律$ abla times vec{E} = -partial vec{B}/partial t$。

電場是電磁相互作用的基本媒介，其研究為電路設計、電磁波通信等現代技術奠定了基礎。理解電場需要結合矢量分析和微積分工具。

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