电学计算中如何确定电荷量的正负取值.doc

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1、2003-11-006电学计算中如何确定电荷量的正负取值Howtodeterminethepositiveandnegativevaluesinthecalculationofelectricalcharge人教版高中物理教材选修3-1中明确提出：电荷的多少叫电荷量。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。所以电荷量虽然是标量但是仍有正负之分。在涉及到电场力、洛伦兹力、电势能、电势差、电场力做功、电容、电流等计算时，电荷量何时取正值、何时取负值，不好把握。电荷量的正负取值问题就比较棘手，就此分两种情况谈一下这类问题的处理办法。一、矢量大小的计算在计算电场力、洛

2、伦兹力等这些矢量的大小时，电荷量只能代入绝对值即正值。因为矢量不仅有大小而且还有方向，矢量取正值时说明它的方向与正方向相同，反之则相反。通过公式计算出的只是这些力的大小，方向还需要根据具体情况进行判断。如果电荷量代入负值，计算出的力可能会出现负值，这时的负值就没有确切的意义了，因为这里根本就没有规定什么正方向。例如：根据公式计算两个电荷之间的库仑力时，无论两个电荷带正电还是带负电，、只能取正值，库仑力的方向再根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”来判断即可。如果这两个电荷是异种电荷，、一个代入正值、一个代入负3值，计算出的库仑力为负值，负值也不能说明两个电荷之

3、间的这一对库仑力具体的方向如何。再如：根据计算带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力时，只能代入正值，洛伦兹力的方向只能根据左手定则来判断，如果0，代入负值，计算出的洛伦兹力为负值，这个负号也没有实际意义，因为这里的正方向根本无从谈起。二、标量大小的计算因为标量的正负号表示大小，所以在计算电势能、电势差、电场力做功等这些标量的大小时，电荷量（包括电势、电势能、电势差、电场力的功）都可以严格带入正负号，这样可以减少很多不必要的麻烦。计算时就不用先只代入这些物理量的绝对值计算它们的大小，再判断这些物理量的正负了。例如：在电场中，把的正电荷从A点移到B点，静电力做功，求A

4、、B两点之间的电势差.根据公式=，取负值，取正值，所以=v为负值，说明A点电势比B点低300v.在这里就不必先计算出的大小，再根据电场力做负功判断出电场力和电场强度的方向，再判断A、B的电势高低，最终得出的正负。三、电容、电流的计算在根据计算电容器的电容时，为电容器一个极板所带电荷量的绝对值，即取正值即可。在根据计算电流时,只能取正值，电流的具体方向再根据电流方向的规定进行判断。3综上所述，在电学计算中涉及到电荷量的正负取值问题时，只要按照上述的办法取值计算，就会起到事半功倍的效果。3