静电学英文解释翻译、静电学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
electrostatics
【医】 electrostatics
相关词条:
1.electrostatic
分词翻译:
静的英语翻译:
calm; quiet; still
【电】 stat
电学的英语翻译:
electricity
【化】 electricity
【医】 electricity; electrology
专业解析
静电学(Electrostatics)是研究静止电荷及其电场相互作用规律的物理学分支领域。作为电磁学的重要组成部分,其理论体系建立在电荷守恒与库仑定律基础上,并通过高斯定理、电势能等核心概念构建数学模型。
核心理论框架
-
电荷性质
静止电荷产生的静电场遵循平方反比规律,同性电荷相斥、异性电荷相吸的现象由库仑定律量化描述:
$$
F = k_e frac{q_1 q_2}{r}
$$
其中$k_e$为真空介电常数。
-
场描述方法
电场强度矢量$E$与电势标量$V$构成静电场的双重表征,两者满足微分关系$E = -
abla V$。高斯定理则通过闭合曲面的电通量揭示电荷分布与电场的积分关系。
工程应用维度
- 静电屏蔽技术:法拉第笼原理在高压设备防护中的应用
- 静电沉积工艺:印刷业静电复印、汽车制造业喷涂工艺的电荷操控
- 储能器件开发:平行板电容器能量密度公式$U = frac{1}{2}CV$指导新型超级电容器设计
学科发展溯源
1785年库仑通过扭秤实验确立的平方反比律,标志着静电学从定性观察转向定量研究。19世纪麦克斯韦方程组完成经典电磁理论体系化,其中静电学作为时变场研究的特例存在。
网络扩展解释
静电学是物理学中研究静止电荷及其电场性质的分支,主要关注电荷在静止状态下的相互作用规律和电场的分布特性。以下是详细解释:
1. 基本概念
- 电荷:物质的基本属性,分为正、负两种。同性电荷相斥,异性电荷相吸。
- 静电场:静止电荷周围形成的电场,其强度由电场强度(( mathbf{E} ))描述,方向为正电荷受力方向。
- 电势:电场中单位电荷具有的势能,用电压(( V ))表示,与电场强度的关系为 ( mathbf{E} = -
abla V )。
2. 核心定律
- 库仑定律:静电学的基础定律,描述两点电荷间的作用力:
$$
F = k frac{q_1 q_2}{r}
$$
其中,( k ) 为静电力常数,( q_1, q_2 ) 为电荷量,( r ) 为电荷间距。
- 高斯定律:描述电场与电荷分布的关系,数学表达式为:
$$
oint mathbf{E} cdot dmathbf{A} = frac{Q_{text{enc}}}{epsilon_0}
$$
用于简化对称电场的计算(如均匀带电球体、无限大平面等)。
3. 典型现象与应用
- 静电现象:如摩擦起电(头发与梳子)、闪电、静电吸附(灰尘被屏幕吸引)。
- 工业应用:
- 静电除尘:利用电场吸附颗粒物净化空气。
- 静电喷涂:使涂料带电后均匀吸附在物体表面。
- 复印机/打印机:通过静电控制墨粉分布。
4. 与其他领域的联系
- 电动力学:静电学是电动力学的静态特例(电荷不随时间变化)。
- 材料科学:研究材料的导电性、介电性质(如绝缘体如何储存电荷)。
若需了解具体公式推导或实验案例,可进一步提问!
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