电场与电力基础

何谓电场

电荷是指带电物体所具有的电量。电子多于质子时为-，电子少于质子时为+。电荷的符号为Q，单位以C（库仑）表示。将2个电荷量设为Q1、Q2，距离设为r[m]，两个电荷间的作用力设为F[N]时，库仑定律如以下公式所示。

电场是一种存在于带电物体周围的场，是存在对其电荷的作用力的区域。比如，在空间中存在点电荷＊时，其周围的空间将具有特殊的性质，将其他点电荷带入该空间时，空间将向带入的点电荷施加作用力，因此可以理解为“电荷的势力范围”。而且，如图所示，势力随着远离中心逐渐减弱。该电场的强度称为“电场强度”，如图所示，从中心向外扩展，离中心越远，电场强度越弱。

由于在性质上具有方向性，需要以矢量表示。表示电场时，除了强度以外，还与方向有关。

＊点电荷…大小无法测量的极小物体带有的电荷

在空间中存在点电荷Q[C]，将作用于该电荷的力设为F[N]时，电场强度为

E=F/Q[V/m]

电场单位[V/m]，代表单位距离的电位差。反过来则为，

F=QE[N]

，这就是处于电场中的电荷受到的作用力，即“库仑力”。
根据以上公式，点电荷造成的电场强度可以表示为

存在电荷量Q[C]的点电荷时，其周围空间的电场强度与离点电荷的距离r[m]的平方成反比。

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电力线

电场的方向为，从正电荷指向负电荷。
电力线是表示电场方向的虚拟线，如下图所示。电力线方向表示电场，从正极指向负极。

如下图所示，带电体（导体）的电力线与表面垂直。此时，若带电体的表面电荷密度相同，电力线的间隔也会相同。密度表示电位的高度，电力线数量多而间隔狭窄的位置电场更强，相反，电力线数量少而间隔宽的位置电场更弱。

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