静电场是什么？

Question

如题所述

Answer 1

由静止电荷所激发的电场称为静电场，因此静电场是有源场．

对于一个封闭曲面，静电场的电场线穿出曲面的条数与穿进曲面的条数之差正比于该曲面内所包含电荷电量的代数和，这是著名的关于静电场的高斯定理．

另外，静电场是保守力场，即在静电场中经过不同的路径将点电荷从一处移到另一处时静电场力对电荷所做的功是完全一样的，这是关于静电场另一定理——环路定理．静电场的这一性质类似于大家非常熟悉的重力场，所以我们也可以在静电场中引入电势差来描述在将单位正电荷从一点移到另一点时电场力对它所做的功．在带电体系的电荷分布在有限空间的情况下，我们可以取无限远处的电势为零，这样静电场中各处的电势就有了确定的值．

此外，作为形象描述静电场的电场线的特点是：由正电荷（或无限远）发出，终止于负电荷（或无限远）；电场线在没有电荷的地方不会中断；电场线上各点的电势沿电场线方向不断降低．

Answer 2

静电场是由静止电荷激发的电场．静电场的电场线起于正电荷终止于负电荷，或从无穷远到无穷远，其电场力移动电荷做功具有与路径无关的特点．用电势差描述电场，或用等势面形象地说明电场的分布

Answer 3

Answer 4

定义
由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场.
性质
根据静电场的高斯定理，静电场的电场线起于正电荷或无穷远,静电场
终止于负电荷或无穷远，故静电场是有源场.从安培环路定理来说它是一个无旋场.根据环量定理，静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷，电场力所做的功都为零，因此静电场是保守场.
根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，即F=(k·q1q2)/r²,其中q1、q2为两电荷的电荷量、k为静电力常量，约为9.0e+09(牛顿·米²)/(库伦²)，r为两电荷中心点连线的距离。注意，点电荷是当带电体的距离比它们的大小大得多时，带电体的形状和大小可以忽略不计的电荷。
静电感应
一个带电的物体靠近另一个绝缘导体时，导体的电荷分布发生明显的变化，物理学中把这种现象叫做静电感应。
如果电场中存在导体，在电场力的作用下出现静电感应现象,使原静电场
来中和的正、负电荷分离,出现在导体表面上。这些电荷称为感应电荷。总的电场是感应电荷与自由电荷共同作用结果。达到平衡时，导体内部的电场为零。静电感应现象有一些应用，但也可能造成危害。
静电场中的介质
电场中的绝缘介质又称为电介质。由于电场力的作用在原子尺度上静电场知识结构图
出现了等效的束缚电荷。这种现象称为电介质的极化。对一种绝缘材料，当电场强度超过某一数值时，束缚电荷被迫流动造成介质击穿而失去其绝缘性能。因此静电场的大小对电工器件的设计及材料选择十分重要。
有介质时的静电场是由束缚电荷及自由电荷共同产生的，为了表示这二者共同作用下的电场，可以引入另一个场矢量电通量密度D(又称电位移)。它定义为
式中P为电介质的极化强度，则可得高斯通量定理
公式
式中q仅为S面内所有自由电荷，而不包括电介质的束缚电荷。高斯通量定理的微分形式为电位移的散度等于该点自由电荷(体)密度ρ，
电介质的极化强度P与电场强度E有关，而电通量密度又与P
和E
有关，故可得表示电介质的本构方程
D=εE