等量异种电荷指的是两种电荷的数量相等但极性相反的特性,最常见的等量异种电荷如:正电荷和负电荷。在物理学中,等量异种电荷是电荷守恒定律的基础,因为在任何情况下,都会存在相等的正负电荷。
等量异种电荷的等势线
两点电荷在空间中形成的电场是处处是符号相反但完全对称的,而电场线都是平滑曲线,两点电荷中垂线必然垂直于所有的电场线。
在中垂线,正负点电荷形成的电势大小相等而符号相反,叠加起来为0。在每个电荷的无穷远处,由这电荷产生的电势都为0。并不是说无穷远处就在中垂线上。
如何模拟带有等量异号电荷的平行长直圆柱导体的电场
要模拟带有等量异号电荷的平行长直圆柱导体的电场,可以采用高斯定律。首先,将两个平行长直圆柱导体的电荷分别视为点电荷,然后根据高斯定律计算它们产生的电场强度。
由于两个导体电荷等量异号,它们的电场方向相反,相互抵消,导致在两个导体的周围形成一个电场弱化区域。
在两个导体之外,电场强度则与单个导体的电场强度相同,方向指向导体表面外。通过这种方法可以很好地模拟带有等量异号电荷的平行长直圆柱导体的电场。
为什么等量异号点电荷关于连线对称的点电势相等
电势差是在电场中移动电荷,电场力做功与电荷的比值定义为电势差。
沿着等量异种电荷连线的中垂线移动电荷时,电场力与以移动方向垂直,所以电场力做功为零,根据电势差定义可知电势差为零,所以是等势面,即电势相等。
2个异性等量点电荷的电场强度为什么中间最小
两个等量异种点电荷中间场强最小。前提是在两电荷连线上。因为在连线的中垂线上,该点场强最大。
设连线上某点到电荷距离为R,r,该点场强E=KQ/R^2+KQ/r^2=KQ(1/R^2+1/r^2)。
=KQ(R^2+r^2)/(R^2*r2)=KQ(R^2+r^2)/(R*r)*(R*r)≥KQ2R*r/[R*r*(R+r)^2/4]=8KQ/(R+r)^2=定值当R=r时取到最小值。
所用公式a+b≥2ab,(a+b)^2≥4aba、b取等号时有最小值。由此可知连线中点上E最小。