等量異種電荷的等勢(shì)線

等量異種電荷指的是兩種電荷的數(shù)量相等但極性相反的特性，最常見(jiàn)的等量異種電荷如：正電荷和負(fù)電荷。在物理學(xué)中，等量異種電荷是電荷守恒定律的基礎(chǔ)，因?yàn)樵谌魏吻闆r下，都會(huì)存在相等的正負(fù)電荷。

等量異種電荷的等勢(shì)線

兩點(diǎn)電荷在空間中形成的電場(chǎng)是處處是符號(hào)相反但完全對(duì)稱的，而電場(chǎng)線都是平滑曲線，兩點(diǎn)電荷中垂線必然垂直于所有的電場(chǎng)線。

在中垂線，正負(fù)點(diǎn)電荷形成的電勢(shì)大小相等而符號(hào)相反，疊加起來(lái)為0。在每個(gè)電荷的無(wú)窮遠(yuǎn)處，由這電荷產(chǎn)生的電勢(shì)都為0。并不是說(shuō)無(wú)窮遠(yuǎn)處就在中垂線上。

如何模擬帶有等量異號(hào)電荷的平行長(zhǎng)直圓柱導(dǎo)體的電場(chǎng)

要模擬帶有等量異號(hào)電荷的平行長(zhǎng)直圓柱導(dǎo)體的電場(chǎng)，可以采用高斯定律。首先，將兩個(gè)平行長(zhǎng)直圓柱導(dǎo)體的電荷分別視為點(diǎn)電荷，然后根據(jù)高斯定律計(jì)算它們產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。

由于兩個(gè)導(dǎo)體電荷等量異號(hào)，它們的電場(chǎng)方向相反，相互抵消，導(dǎo)致在兩個(gè)導(dǎo)體的周?chē)纬梢粋€(gè)電場(chǎng)弱化區(qū)域。

在兩個(gè)導(dǎo)體之外，電場(chǎng)強(qiáng)度則與單個(gè)導(dǎo)體的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，方向指向?qū)w表面外。通過(guò)這種方法可以很好地模擬帶有等量異號(hào)電荷的平行長(zhǎng)直圓柱導(dǎo)體的電場(chǎng)。

為什么等量異號(hào)點(diǎn)電荷關(guān)于連線對(duì)稱的點(diǎn)電勢(shì)相等

電勢(shì)差是在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功與電荷的比值定義為電勢(shì)差。

沿著等量異種電荷連線的中垂線移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力與以移動(dòng)方向垂直，所以電場(chǎng)力做功為零，根據(jù)電勢(shì)差定義可知電勢(shì)差為零，所以是等勢(shì)面，即電勢(shì)相等。

2個(gè)異性等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度為什么中間最小

兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷中間場(chǎng)強(qiáng)最小。前提是在兩電荷連線上。因?yàn)樵谶B線的中垂線上，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大。

設(shè)連線上某點(diǎn)到電荷距離為R，r，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E=KQ/R^2+KQ/r^2=KQ（1/R^2+1/r^2）。

=KQ（R^2+r^2）/（R^2*r2）=KQ（R^2+r^2）/（R*r）*（R*r）≥KQ2R*r/[R*r*（R+r）^2/4]=8KQ/（R+r）^2=定值當(dāng)R=r時(shí)取到最小值。

所用公式a+b≥2ab，（a+b）^2≥4aba、b取等號(hào)時(shí)有最小值。由此可知連線中點(diǎn)上E最小。