一、電場(chǎng)強度的概述

　　電場(chǎng)強度是用來(lái)表示電場(chǎng)的強弱和方向的物理量。實(shí)驗表明，在電場(chǎng)中某一點(diǎn)，試探點(diǎn)電荷（正電荷）在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力與其所帶電荷的比值是一個(gè)與試探點(diǎn)電荷無(wú)關(guān)的量。于是以試探點(diǎn)電荷（正電荷）在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向為電場(chǎng)方向，以前述比值為大小的矢量定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強度，常用E表示。按照定義，電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強度的方向可用試探點(diǎn)電荷（正電荷）在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的電場(chǎng)方向來(lái)確定；電場(chǎng)強弱可由試探電荷所受的力與試探點(diǎn)電荷帶電量的比值確定。試探點(diǎn)電荷應該滿(mǎn)足兩個(gè)條件：
　　1.它的線(xiàn)度必須小到可以被看作點(diǎn)電荷，以便確定場(chǎng)中每點(diǎn)的性質(zhì)；
　　2.它的電量要足夠小，使得由于它的置入不引起原有電場(chǎng)的重新分布或對有源電場(chǎng)的影響可忽略不計。電場(chǎng)強度的實(shí)用V/m伏特/米或N/C牛頓/庫侖（這兩個(gè)單位實(shí)際上相等）。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。
　　要注意的是，只要有電荷存在就有靜電場(chǎng)存在，電場(chǎng)的存在與否是客觀(guān)的，與是否引入試探點(diǎn)電荷無(wú)關(guān)。引入試探點(diǎn)電荷只是為了檢驗電場(chǎng)的存在和討論電場(chǎng)的性質(zhì)而已。正像人們使用天平可以稱(chēng)量出物體的質(zhì)量，如果不用天平去稱(chēng)量物體，物體的質(zhì)量仍然是客觀(guān)存在的一樣。由于電場(chǎng)力滿(mǎn)足矢量疊加原理，電場(chǎng)強度也滿(mǎn)足疊加原理。

二、電場(chǎng)強度方向

　　電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強方向規定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。對于真空中靜止點(diǎn)電荷q所建立的電場(chǎng)，可以由庫侖定律得出。
　　式中r是電荷q至觀(guān)察點(diǎn)（或q'）的距離；r是由q指向該觀(guān)察點(diǎn)的單位矢量，它標明了E的方向
　　?靜電場(chǎng)或庫侖電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng)，可以引入標量電勢φ，而電場(chǎng)強度矢量與電位標量間的關(guān)系為負梯度關(guān)系
　　E=-▽γφ
　　時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)稱(chēng)為感應電場(chǎng)，是有旋場(chǎng)。引入矢量磁位A并選擇適當規范，可得電場(chǎng)強度與矢量磁位間的關(guān)系為時(shí)間變化率的負數關(guān)系，即感應電場(chǎng)與庫侖電場(chǎng)的合成電場(chǎng)是有源有旋場(chǎng)。

計算：

　　電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強度在數值上等于單位電荷在那一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力。試驗電荷的電量、體積均應充分小，以便忽略它對電場(chǎng)分布的影響并精確描述各點(diǎn)的電場(chǎng)。場(chǎng)強是矢量，其方向為正的試驗電荷受力的方向，其大小等于單位試驗電荷所受的力。場(chǎng)強的單位是伏/米，1伏/米=1牛/庫。
　　電場(chǎng)強度遵從場(chǎng)強疊加原理，即空間總的場(chǎng)強等于各電場(chǎng)單獨存在時(shí)場(chǎng)強的矢量和，即場(chǎng)強疊加原理是實(shí)驗規律，它表明各個(gè)電場(chǎng)都在獨立地起作用，并不因存在其他電場(chǎng)而有所影響。以上敘述既適用于靜電場(chǎng)也適用于有旋電場(chǎng)或由兩者構成的普遍電場(chǎng)。電場(chǎng)強度的疊加遵循矢量合成的平行四邊形定則。電場(chǎng)強度的大小，關(guān)系到電工設備中各處絕緣材料的承受能力、導電材料中出現的電流密度、端鈕上的電壓，以及是否產(chǎn)生電暈、閃絡(luò )現象等問(wèn)題，是設計中需考慮的重要物理量之一。

三、各類(lèi)電場(chǎng)強度公式

　　真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強公式：E=KQ/r^2
　　勻強電場(chǎng)場(chǎng)強公式：E=U/d（d為沿場(chǎng)強方向兩點(diǎn)間距離）
　　任何電場(chǎng)中都適用的定義式：E=F/q
　　平行板電容器間的場(chǎng)強E=U/d=4πkQ/eS
　　介質(zhì)中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強：E=kQ/(r^2)
　　均勻帶電球殼的電場(chǎng)：E內=0，E外=k×Q/r^2
　　無(wú)限長(cháng)直線(xiàn)的電場(chǎng)強度：E=2kρ/r（ρ為電荷線(xiàn)密度，r為與直線(xiàn)距離）
　　帶電半圓對圓心的電場(chǎng)強度：E=2kρ/R（ρ為電荷線(xiàn)密度，R為半圓半徑）
　　與半徑為R圓環(huán)所在的平面垂直，且通過(guò)軸心的中央軸線(xiàn)上的場(chǎng)強：kQh/(h^2+R^2)^(3/2)
　　對任意帶電曲線(xiàn)的場(chǎng)強公式：E=∫kρ/r^2 ds....（r為距曲線(xiàn)距離，為坐標x，y的函數，ρ為電荷線(xiàn)密度）

---