电力线dianlixian

用来直观形象地图示电场分布而虚设的有向曲线族，曲线上每一点的切线方向与该点电场强度的方向一致。为了使电力线不只是表示出电场中场强方向的分布情况，而且用以表示各点场强大小的分布情况，规定任一点电力线密度与该点的场强大小成正比。在电场中任一点取一小面元ΔS⊥与该点场强方向垂直，设穿过ΔS⊥的电力线有ΔN根，则比值ΔN/ΔS⊥叫做该点电力线密度，故有E∝=△N/△S⊥，令其比例系数等于1，则E=△N/△S⊥,E在数值上等于垂直于电力线方向单位面积电力线条数。附图为正点电荷的电力线示意图，由+q向空间各个方向均匀辐射根电力线。这样做出的电力线图，既满足场中一点的场强方向由该点电力线的切线方向所表示，也满足场强的大小等于电力线密度这一关系。在同一半径的球面上，任意取两块小面元，如果它们的面积相等，则穿过它们的电力线条数相同，或电力线密度相同，意即相同半径处场强相等。其次，由于点电荷发出的电力线总数N不变，对于半径为r的球面上的电力线密度等于N/4πr2，即电力线密度与半径r²成反比。这正是点电荷场强与距离的平方反比关系。很多中学课本中分别给出一对等量异号电荷和一对等量同号电荷的电力线示意图。图的形式可由下面的分析得出。在高斯定理中，令电力线条数N等于电通量Φ，则
下性质：
❶电力线起于正电荷（或无限远），终于负电荷（或无限远），在没有电荷的地方，电力线不会中断；
❷电力线不构成闭合曲线，或者说电力线上各点的电势沿电力线方向不断减小；
❸若带电体中正、负电荷一样多，则由正电荷发出的电力线全都集中到负电荷上；
❹两条电力线不会相交。这里❶、
❸条由高斯定理所保证，
❷条由静电场的环路定理所保证，
❹条由电力线的定义所决定(若相交，则交点处有两个切线方向，与E只有一个方向相违背)。用电力线除了形象表示电场分布外，用上述电力线性质还可讨论静电学中的许多问题。例如，中性导体壳内有+q电荷，壳内壁必感出等量异号的负电荷即-q(用性质❶)；发自导体一端的电力线不能终止于导体的任何其它部分(用性质
❷)等等。对匀速运动着的电荷的场、忽然加速的电荷的场和变化电磁场中的场，仍可用电力线描述电场分布，但其性质与静电场不同。变化电磁场中的电力线，为一系列闭合曲线，这时的电场为涡旋电场，它完全与性质❶、
❷、
❸相违背。
电力线的概念是M.法拉弟首先引出的。在他看来，力线是物质的，充满了整个空间；力线好象橡皮筋，在弧向具有拉力，在横向上彼此排斥等等。法拉第以电力线来批判当时占统治地位的距作用。当然，从现代电磁场理论来考察，电力线的这些性质是不存在的。