当前课程知识点：University Physics - Electricity and Magnetism > Chapter I Electric Fields > Lecture 6 Electric Field Lines > Lecture 6 Electric Field Lines
返回《University Physics - Electricity and Magnetism》慕课在线视频课程列表
返回《University Physics - Electricity and Magnetism》慕课在线视频列表
电场是看不见的特殊物质。因此，我们需要找到一种形象的方法让电场可视化。
通过画线的方法来表示电场是一种方便之法，我们称为电场线。我们知道电场是矢量，有大小有方向。
因此，我们画的电场线，也必须能够反映出电场的矢量特性。相应地，电场线有如下性质。
第一，电场线上每一点的切线方向表示该点的电场方向。由电场线上各点处的箭头表示方向，与该点处电场强度方向一致，即该点处正电荷所受电场力的方向。
第二，电场线的大小。电场强度的大小正比于穿过垂直于场强的单位面积的电场线数目。
因此，电场线密集的区域电场强度较大，反之电场线稀疏的区域强度小。
例如，图中A处电场线密度大于B处的电场线密度，意味着A处的场强大于B处的场强。
同时我们也注意到，图中电场线为曲线，说明各点电场的方向不同。为了正确描绘电场线，有以下几点规定：
第一， 电场线起始于正电荷，终止于负电荷；
第二， 始于正电荷，止于负电荷的电场线数目正比于电荷的大小；
如果空间中有多余的正电荷或者负电荷，部分场线将起始于或终止于无限远处。
第三， 任何两条电场线不能相交。
要注意的是，电场线不是实际存在的物质。电场线只是用于定性描绘电场的形象化方式。
在空间中，只能画出有限数目的电场线。这并不意味着电场量子化，只存在于画线的区域。但实际上电场在空间中是连续的，每一点都存在电场。
下面，我们来看几个典型电场的电场线。这是正点电荷激发的电场的电场线。
由于正电荷放置在电场中，会受到正源电荷的排斥作用，因此电场线沿径向向外发散，离开源电荷。
距离源电荷越近的区域，电场线密度变大，说明越靠近源电荷电场强度越大。
这是负点电荷电场的电场线。很明显，它和正点电荷电场的电场线样子很相似，都是沿径向。
唯一不同的是场线的方向正好相反。由于正电荷放置在电场中会受到负的源电荷的吸引，因此负点电荷的电场线向内汇聚，指向源电荷。
这幅图展示的是一对等量异号电荷电场的电场线，例如电偶极子。
由于电荷等量，由正电荷发出的电场线数目与终止于负电荷的电场线数目相等。
在靠近电荷的区域，场线近似为径向，类似于单个点电荷的情形。电荷之间的区域电场线密度较大，说明电场较强。
这是一对等量正电荷的电场线。
由于电荷等量，发出的电场线数目相同。没有负电荷存在，因此电场线终止于无穷远处。
距离源电荷较远的区域，场强约等于电荷量为2q的单个点电荷产生的场强。
这是一对不等量异号电荷的电场线，正电荷电量是+2q，负电荷电量是–q。可以看到由正电荷发出的电场线数目等于终止于负电荷电场线数目的两倍。
其余一半的场线终止于无穷远处。距离源电荷较远的区域，场强近似等于电荷量为+q的单个点电荷产生的场强。
我们刚刚提到，电场强度的大小正比于穿过垂直于场强的单位面积的电场线数目。
如果在电场中放置一个面，那么我们就可以计算出通过这个面的电场线数目，这就是电场强度通量。下一讲我们继续讨论。
-Lecture 1 Electric Charges
-Lecture 1 Electric Charges--作业
-Lecture 2 Coulomb’s Law
-Lecture 2 Coulomb’s Law--作业
-Lecture 3 Electric Fields
-Lecture 3 Electric Fields--作业
-Lecture 4 Evaluation of Electric Fields（I）
--Lecture 4 Evaluation of Electric Fields（I）
-Lecture 4 Evaluation of Electric Fields（I）--作业
-Lecture 5 Evaluation of Electric Field (II)
--Lecture 5 Evaluation of Electric Field (II)
-Lecture 5 Evaluation of Electric Field (II)--作业
-Lecture 6 Electric Field Lines
--Lecture 6 Electric Field Lines
-Lecture 6 Electric Field Lines--作业
-Lecture 7 Electric Flux
-Lecture 7 Electric Flux--作业
-Lecture 8 Gauss’s Law
-Lecture 8 Gauss’s Law--作业
-Lecture 9 Application of Gauss’s Law
--Lecture 9 Application of Gauss’s Law
-Lecture 9 Application of Gauss’s Law--作业
-Lecture 10 Electric Potential
--Lecture 10 Electric Potential
-Lecture 10 Electric Potential--作业
-Lecture 11 Evaluation of Electric Potential
--Lecture 11 Evaluation of Electric Potential
-Lecture 11 Evaluation of Electric Potential--作业
-Lecture 12 Finding E from V
-Lecture 12 Finding E from V--作业
-Lecture 13 Properties of a conductor in electrostatic equilibrium （I）
--Lecture 13 Properties of a conductor in electrostatic equilibrium
-Lecture 13 Properties of a conductor in electrostatic equilibrium （I）--作业
-Lecture 14 Properties of a conductor in electrostatic equilibrium (II)
--Lecture 14 Properties of a conductor in electrostatic equilibrium (II)
-Lecture 14 Properties of a conductor in electrostatic equilibrium (II)--作业
-Lecture 15 Dielectrics
-Lecture 15 Dielectrics--作业
-Lecture 16 Capacitor & Capacitance
--Lecture 16 Capacitor & Capacitance
-Lecture 16 Capacitor & Capacitance--作业
-Lecture 17 Capacitors with dielectrics
--Lecture 17 Capacitors with dielectrics
-Lecture 17 Capacitors with dielectrics--作业
-Lecture 18 Energy stored in a capacitor
--Lecture 18 Energy stored in a capacitor
-Lecture 18 Energy stored in a capacitor--作业
-Lecture 19 Magnetism
-Lecture 20 Current & Current Density
--Lecture 20 Current & Current Density
-Lecture 20 Current & Current Density--作业
-Lecture 21 Steady current & Electromotive force
--Lecture 21 Steady current & Electromotive force
-Lecture 22 Magnetic Fields
-Lecture 22 Magnetic Fields--作业
-Lecture 23 Charged Particle in a Magnetic Field
--Lecture 23 Charged Particle in a Magnetic Field
-Lecture 23 Charged Particle in a Magnetic Field--作业
-Lecture 24 Magnetic Force on a Current—Carrying Conductor
--Lecture 24 Magnetic Force on a Current—Carrying Conductor
-Lecture 24 Magnetic Force on a Current—Carrying Conductor--作业
-Lecture 25 Sources of a Magnetic Field
--Lecture 25 Sources of a Magnetic Field
-Lecture 25 Sources of a Magnetic Field--作业
-Lecture 26 Calculation of a magnetic field by applying the Biot-Savart Law
--Lecture 26 Calculation of a magnetic field by applying the Biot-Savart Law
-Lecture 26 Calculation of a magnetic field by applying the Biot-Savart Law--作业
-Lecture 27 Ampere’s Law
-Lecture 27 Ampere’s Law--作业
-Lecture 28 Application of Ampere’s Law
--Lecture 28 Application of Ampere’s Law
-Lecture 28 Application of Ampere’s Law--作业
-Lecture 29 Gauss’s Law in Magnetism
--Lecture 29 Gauss’s Law in Magnetism
-Lecture 29 Gauss’s Law in Magnetism--作业
-Lecture 30 Origin of the magnetic effect of materials
--Lecture 30 Origin of the magnetic effect of materials
-Lecture 30 Origin of the magnetic effect of materials--作业
-Lecture 31 Magnetization
-Lecture 31 Magnetization--作业
-Lecture 32 Magnetic Materials
--Lecture 32 Magnetic Materials
-Lecture 32 Magnetic Materials--作业
-Lecture 33 Faraday’s Law
-Lecture 33 Faraday’s Law--作业
-Lecture 34 Motional EMF
-Lecture 34 Motional EMF--作业
-Lecture 35 Induced Electric Field
--Lecture 35 Induced Electric Field
-Lecture 35 Induced Electric Field--作业
-Lecture 36 Generators
-Lecture 36 Generators--作业
-Lecture 37 Inductance
-Lecture 37 Inductance--作业
-Lecture 38 Energy in a Magnetic Field
--Lecture 38 Energy in a Magnetic Field
-Lecture 38 Energy in a Magnetic Field--作业
-Lecture 39 Maxwell’s Equations
--Lecture 39 Maxwell’s Equations
-Lecture 39 Maxwell’s Equations--作业
