电场强度、电势能和电势全解读

电场强度和电势是表征电场性质的重要物理量,电势能是电荷在电场中具有的势能。电场强度、电势能和电势将力、能紧密联系在一起,是同学们学习静电场相关知识、求解静电场问题的基础。同学们在复习备考阶段,需要将其进行归纳整理,以形成井然有序的知识脉络。

交流输电线路杆塔侧的电势能采集可行性研究

基于电容式电势能采集器采集交流输电杆塔周围空间的电势能,为安装于杆塔上的输电线路在线监测装置供电.文中首先分析了电容式电势能采集的电路模型和负载阻值对采集器输出功率的影响,得到了获取最大能量的条件.然后针对交流双回500 k V干字型输电杆塔的塔头电场分布情况进行了数值仿真,得到电势能采集器适合的安装位置.最后通过实验测量到直径40 cm、间距15 cm的电容式采集器在电场发生单元工频电压为50 k V时,24 s内采集的能量为5 m J,可以等效为208#W的输出功率,满足无线传感器的最小功率要求.实际的架空输电线路运行电压更高,如能在杆塔上有效利用高场强区域,优化电容采集器结构,则完全可能实现更高的功率输出,并最终为安装于杆塔上的在线监测装置供电.

基于拟态电势能的飞行器航路规划方法

航路规划是现代各类飞行器,特别是无人机(UAV)安全飞行和完成任务的关键要素。对于复杂威胁环境和高维空间的航路规划问题,传统规划方法在规划速度、航路安全性、算法适用性等方面存在一定的应用局限。分析了电荷在电场中移动引起电势能变化的特点规律及电势场分布特性,模拟电势场理论对飞行环境进行威胁建模,建立基于电势威胁场引导的航路节点概率选择机制及安全性评价准则。在此基础上,构建基于拟态电势能的随机采点扩展式航路规划方法。通过与传统航路规划方法的对比仿真实验表明,运用拟态电势能进行航路规划,能够显著缩短路径长度和计算时间,提高规划航路的安全性,对于航路规划的应用很有价值。

用类比演绎概念 用直观化解抽象——关于“电势能和电势”的教学设计

通过对"电势能和电势"教学中存在问题的分析,用问题探究的方式,从直观教学的角度,运用"实验""多媒体""类比迁移""公式量化"等多种形象直观的教学策略,对"电势能和电势"的教学进行了科学有效的设计,既帮助学生深刻理解了"电势能和电势"的概念,又让学生学会了抽象物理概念的建构方法,真正达到了促进学生科学素养养成的目的。

两种带电体系的电势能与电场能

本文导出连续带电体和点电荷系的电势能与电 场能的定量关系．

一个能够演示电势能的实验

电势能、电势是中学物理教学的难点之一，学生难以建构相关的物理概念，一个很重要的原因就是缺乏相关的实验．笔者从能的转化与守恒定律出发，设计了一个能够让学生直接感受到电荷在电场中具有电势能的实验．并对完成这个实验所需要的相关数据进行了估算，供老师们改进和设计实验时参考．

用类比法讲解电势能、电势

电势能和电势是电学中两个重要概念,比较抽象难懂.用类比法进行讲解,可以让学生既理解了电势能、电势这两个新物理概念,又加深了对重力势能和电场强度的认识.

电势能、静电能与电场能的诠释

剖析了电势能、静电能和电场能的内涵及它们间的关系．

静电场中的电势能、相互作用能及静电能的联系与区别

通过具体例子的计算和讨论,揭示了静电场中的电势能、相互作用能和静电能之间的联系和区别。

静电场中的互能和电势能

本文在阐述静电场中互能和电势能的基础上,详细讨论了两者的区别与联系。

静电场能量与价电子在晶格势场中电势能的改变

利用凝聚态物理学方法研究了处于静电平衡状态的带电体周围空间静电场能量的来源问题,讨论了改变导体内价电子在晶格势场中电势能的方式,得出了改变价电子密度、加热和使导体载流等三种方式均可以改变价电子在晶格势场中电势能的结论。进一步分析了处于静电平衡状态的导体周围空间的静电场能量来源的问题,得出了静电场能量来源于导体内载流子在晶格势场中电势能变化量的结论。

电势能究竟变不变?

问题 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷（电荷量小）固定在P点，如图1所示。以E表示两板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，那么（ ）。（1989年高考·全国卷）

电势 电位 电势能

电压是电工技术中的重要物理量,是既有大小又有方向的量。电位是电子线路中的重要概念,只有大小没有方向。电势是描述静电场的物理量,也是只有大小没有方向的量。

电势能的再认识

本文对中学阶段电势能的概念做了进一步的阐述,并对中学阶段分析电势能变化的两种方法做了比较,为中学师生分析电势能的变化提供了参考意见.

电势能与电势知识可以这样讲

工科学校物理课的静电场，一直是教学的难点．学生要想掌握电势能与电势的基本知识，在有限的课时内，绝非一件容易的事情．

电象法中电势能的计算

电象法中可以用象电荷等效代替导体表面的感应电荷计算原电荷所在区域的电势,但再用电势能公式W=QΦ计算电势能时,却导致错误的结果。本文讨论了出现这个问题的原因,并提出了计算电势能的方法。

电势能何以减少

我们知道,能的转化是通过做功来实现的,功是能量转化的量度.如果说“电场力没有对电荷做功,可是电荷的电势能却减少了”,你能接受吗?请看下面的问题.问题一:如图1所示,无限大的平行正对金属板A和B构成平行板电容器,板间为真空,A板接地,电容器充电后与电源断开,此时A板带正电.P是固定在电场中定点的带正电的试探电荷,现保持B的位置不变,而将A板下移到图中虚线位置,在此过程中,电场力是否对电荷P做功,P的电势能是否改变?

基于电势能改进的区域生长脑肿瘤图像分割

脑肿瘤的图像分割被广泛应用于临床诊断中。为提高脑肿瘤分割的精确度,本文提出了一种结合电势能的区域生长算法分割MR脑肿瘤图像。将图像的每个像素点看作是电荷,像素值作为电荷量,肿瘤区域像素值大因而其"电荷量"大于其他非肿瘤区域"电荷量",因此建立生长准则。实验对比其他两种典型算法,本文算法分割精度最优。

有关带电小球系统“隐蔽”静电势能浅析

相同的金属小球带有不等量电荷,接触后电荷会重新分布,系统总的静电势能是否会发生变化呢?文章以一道习题的分析为例,对该问题进行了浅析。