靜電學英文解釋翻譯、靜電學的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
electrostatics
【醫】 electrostatics
相關詞條:
1.electrostatic
分詞翻譯:
靜的英語翻譯:
calm; quiet; still
【電】 stat
電學的英語翻譯:
electricity
【化】 electricity
【醫】 electricity; electrology
專業解析
靜電學(Electrostatics)是研究靜止電荷及其電場相互作用規律的物理學分支領域。作為電磁學的重要組成部分,其理論體系建立在電荷守恒與庫侖定律基礎上,并通過高斯定理、電勢能等核心概念構建數學模型。
核心理論框架
-
電荷性質
靜止電荷産生的靜電場遵循平方反比規律,同性電荷相斥、異性電荷相吸的現象由庫侖定律量化描述:
$$
F = k_e frac{q_1 q_2}{r}
$$
其中$k_e$為真空介電常數。
-
場描述方法
電場強度矢量$E$與電勢标量$V$構成靜電場的雙重表征,兩者滿足微分關系$E = -
abla V$。高斯定理則通過閉合曲面的電通量揭示電荷分布與電場的積分關系。
工程應用維度
- 靜電屏蔽技術:法拉第籠原理在高壓設備防護中的應用
- 靜電沉積工藝:印刷業靜電複印、汽車制造業噴塗工藝的電荷操控
- 儲能器件開發:平行闆電容器能量密度公式$U = frac{1}{2}CV$指導新型超級電容器設計
學科發展溯源
1785年庫侖通過扭秤實驗确立的平方反比律,标志着靜電學從定性觀察轉向定量研究。19世紀麥克斯韋方程組完成經典電磁理論體系化,其中靜電學作為時變場研究的特例存在。
網絡擴展解釋
靜電學是物理學中研究靜止電荷及其電場性質的分支,主要關注電荷在靜止狀态下的相互作用規律和電場的分布特性。以下是詳細解釋:
1. 基本概念
- 電荷:物質的基本屬性,分為正、負兩種。同性電荷相斥,異性電荷相吸。
- 靜電場:靜止電荷周圍形成的電場,其強度由電場強度(( mathbf{E} ))描述,方向為正電荷受力方向。
- 電勢:電場中單位電荷具有的勢能,用電壓(( V ))表示,與電場強度的關系為 ( mathbf{E} = -
abla V )。
2. 核心定律
- 庫侖定律:靜電學的基礎定律,描述兩點電荷間的作用力:
$$
F = k frac{q_1 q_2}{r}
$$
其中,( k ) 為靜電力常數,( q_1, q_2 ) 為電荷量,( r ) 為電荷間距。
- 高斯定律:描述電場與電荷分布的關系,數學表達式為:
$$
oint mathbf{E} cdot dmathbf{A} = frac{Q_{text{enc}}}{epsilon_0}
$$
用于簡化對稱電場的計算(如均勻帶電球體、無限大平面等)。
3. 典型現象與應用
- 靜電現象:如摩擦起電(頭發與梳子)、閃電、靜電吸附(灰塵被屏幕吸引)。
- 工業應用:
- 靜電除塵:利用電場吸附顆粒物淨化空氣。
- 靜電噴塗:使塗料帶電後均勻吸附在物體表面。
- 複印機/打印機:通過靜電控制墨粉分布。
4. 與其他領域的聯繫
- 電動力學:靜電學是電動力學的靜态特例(電荷不隨時間變化)。
- 材料科學:研究材料的導電性、介電性質(如絕緣體如何儲存電荷)。
若需了解具體公式推導或實驗案例,可進一步提問!
分類
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