基本介紹
- 中文名：電勢疊加原理
- 表達式：φ=φ1+φ2+φ3+……
- 套用學科：物理學
- 適用領域範圍：靜電場
- 基本定理：電場的疊加原理
- 套用：研究多電荷問題
概念,電場的疊加,電場,電勢,
概念
帶電體系靜電場中一點的電勢等於每一點電荷單獨存在時在該點的電勢的代數和。電勢迭加原理是場的迭加原理的必然結果。設空間有q1、q2…qn個點電荷，它們在場點的場強分別為E1、E2、…En，按場的迭加原理總場強E=+E2+…En。場點P的電勢為：
ri為qi到場點的距離，注意上式為代數和，因qi可大於或小於零。帶電體可看成許多體元，若體元dτ處的體電荷密度為ρ，則體元相當於dq=pdτ的點電荷。對每一體元套用點電荷的電勢公式，再求其代數和，就求得了帶電體場中一點的電勢，即：
同理，由電勢迭加原理可求得面電荷分布、線電荷分布的電勢公式分別為：
電場的疊加
如果在空間中有幾個點電荷同時存在,這時在空間的某一點的電場強度等於各個點電荷單獨存在時該點產生的電場強度的矢量和。形成合電場。
利用電場的疊加原理，理論上可計算任意帶電體在任意點的場強。
注意：
- 各個電荷產生的電場是獨立的、互不影響的
- 對於較大的不能視為點電荷的帶電體的電場強度，可以把帶電體分成很多小塊，每塊可以看成點電荷，用點電荷的電場疊加的方法計算。
電場
電場是電荷及變化磁場周圍空間裡存在的一種特殊物質。電場這種物質與通常的實物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的，電場具有通常物質所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質表現為：電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質表現為：當電荷在電場中移動時，電場力對電荷做功（這說明電場具有能量）。
1.對放入其中的電荷有力的作用。
2.能使放入電場中的導體產生靜電感應現象。
電場強度是描述電場力特性的物理量
其定義是：放入電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度，表示該處電場的強弱。在電場中某一點確定了，則該點場強的大小與方向就是一個定值，與放入的檢驗電荷無關，即使不放入檢驗電荷，該處的場強大小方向仍不變。檢驗電荷q充當“測量工具”的作用。某點的E取決於電場本身,(即場源及這點的位置,)與q檢的正負,電何量q檢和受到的電場力F無關。電場強度是矢量，電場強度的合成按照矢量的合成法則（平行四邊形法則和三角形法則）。電場強度和電場力是兩個概念，電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關，而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關。
等量同種電荷形成的電場：
（1）兩種電荷的連線上；不管是等量同種正電荷還是負電荷，中點O處場強始終為零
（2）兩電荷連線的中垂線上；不管是等量同種正電荷還是負電荷，從中點O處沿中垂面（中垂線）到無窮遠處，場強先變大後變小。
（3）關於O點對稱的兩點場強大小相等，方向相反，電勢相等。
等量異種電荷形成的電場：
（1）兩電荷的連線上，各點的電場強度方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向場強先變小後變大，從正電荷到負電荷電勢逐漸降低。
（2）兩電荷連線的中垂線上場強方向相同，且與中垂線垂直，由中點O點到無窮遠處，場強一直變小，各點電勢相等。
（3）在中垂線上關於中點O對稱的兩點場強等大同向。
電勢
靜電場的標勢稱為電勢，或稱為靜電勢。在電場中，某點電荷的電勢能跟它所帶的電荷量（與正負有關，計算時將電勢能和電荷的正負都帶入即可判斷該點電勢大小及正負）之比，叫做這點的電勢（也可稱電位），通常用φ來表示。電勢是從能量角度上描述電場的物理量。（電場強度則是從力的角度描述電場)。電勢差能在閉合電路中產生電流（當電勢差相當大時，空氣等絕緣體也會變為導體）。電勢也被稱為電位。
電勢也是只有大小，沒有方向，也是標量。和地勢一樣，電勢也具有相對意義，在具體套用中，常取標準位置的電勢能為零，所以標準位置的電勢也為零。電勢只不過是和標準位置相比較得出的結果。我們常取地球為標準位置；在理論研究時，我們常取無限遠處為標準位置，在習慣上，我們也常用“電場外”這樣的說法來代替“零電勢位置”。 電勢是一個相對量，其參考點是可以任意選取的。無論被選取的物體是不是帶電，都可以被選取為標準位置 -------零參考點。例如地球本身是帶負電的，其電勢相對於無窮遠處約為8.2×10^8V。儘管如此，照樣可以把地球作為零電勢參考點，同時由於地球本身就是一個大導體，電容量很大，所以在這樣的大導體上增減一些電荷，對它的電勢改變影響不大。其電勢比較穩定，所以，在一般的情況下，還都是選地球為零電勢參考點。
電勢的特點是：不管是正電荷的電場線還是負電荷的電場線，只要順著電場線的方向總是電勢減小的方向，逆著電場線總是電勢增大的方向。
