电子电路:电压就是电场么?二者有什么关系?
电压,也就是电势差,通常指的是两点之间的电势之差。电势呢,与位置相关的,单位正电荷在某点的电势能。而电场,根据库仑定律,是电荷周围存在的力场,会对其他电荷施加力。所以电压和电场应该不是同一个东西,但两者之间肯定有关系。
那它们的关系是什么呢?可能和电场强度与电势的关系有关。比如说,电场强度是电势梯度的负值,也就是E = -∇V。这可能意味着在空间中,电势的变化率决定了电场的强度和方向。比如在匀强电场中,电压U等于电场强度E乘以距离d,也就是U = Ed。这说明电压和电场之间有一个线性的关系,当距离一定时,电场越强,电压差越大。
***电场是矢量,有方向,而电压是标量,只是两点之间的差值。***同时,电压的存在是因为电场的存在,但它们是不同的物理量。
比如,在平行板电容器中,两板之间的电压和电场的关系就是U=Ed。如果没有电压,电场就不存在;反过来,如果有电场,就必然存在电压差(至少在存在路径的情况下)。
静电场中的导体内部电场为零,但导体两端可能存在电压吗?