电力线(electric line of force)图示电场分布的虚设的有向曲线族。曲线上每一点的切线方向与该点电场方向一致。电力线形象直观,不仅可以图示静电场,也可图示非稳恒时的电场以及辐射场,在物理教学和工程中广泛采用。根据电场的性质可确定电力线的若干性质。

中文名

电力线

外文名

electric lines of force

用于

电力线通信技术

描绘

电场的走向和空间分布

基本定义

电力线不相交也不中断

基本定义

①在静电场中,电力线不闭合,起于正电荷,止于负电荷。

②若孤立带电体系的正、负电荷一样多,则正电荷发出的电力线全部汇集于负电荷。

③在没有电荷的空间里,电力线不相交也不中断。

电力线

电力线

④电力线与等势面正交。⑤在导体附近,电力线与导体表面垂直,电力线不能起止于同一导体上。

在变化磁场产生的有旋电场中,电力线环形闭合,围绕着变化磁场。电力线描绘了电场的走向和空间分布,电力线的疏密反映了各处电场的强弱,电力线还有助于了解电场的性质(如是否有源,是否有旋)。但是,分立的曲线、粗略的疏密不能准确地反映电场的连续分布和各处的强弱,电力线只是近似的图示。与电力线根数对应的严格的物理量是电通量。

电力线通信技术

电力线

电力线通信技术(Power Line Communication)简称PLC,是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。由于该技术发展已有几十年历史,故其技术本身而言已非常成熟,目前在多种场合使用的低速(1200bps以下)电力载波已很普遍。

PLC作为利用电力线组网的一种接入技术,提供宽带网络“最后一公里”的解决方案。它是利用电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受高速网络接入,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的“四网合一”!

电力线

电力线

在研究电子、电荷时,为了形象地说明电场的分布,引入了电力线的概念。电力线越集中,此处电场强度越大。电力线由正电子出发,到达负电子。在电镀中,电力线用于描述阴阳极之间电流密度的分布,电力线越集中,该处的电流密度越大。电镀的尖端效应正是由于电力线分布不均匀而造成的。同样,电镀中的电力线也是从阳极出发,到达阴极。

在带电体周围的空间中画出的一些假想的线,用来形象地描绘电场。在电场中任一点上的电力线方向(切向)平行于该点的电场强度 E的方向。对于垂直于电场强度 E方向的小面积上,使电力线的面密度(即折合成单位面积的电力线数)与 E的数值成正比。按此规则作出的电力线,不仅能根据其方向表示电场强度的方向,同时也能根据其疏密表示电场强度的大小。

图2 两同号点电荷间的电力线

在静电场中,电力线自正电荷发出而终止于负电荷(图1)。两根电力线不能相交,在电场强度为零的某些点除外(图2)。电力线与等位面处处正交,与导体表面亦正交。

在时变电磁场中,电力线可能是围绕磁力线的闭合线。

如以d l表示电力线上的线元,根据d l与 E方向一致,可得电力线所满足的微分方程为

1/[(4*π*ε0)^0.5]=(e^3*E)^0.5

式中d χ、d y、d z分别是d l在X、 Y、 Z直角坐标轴方向的投影; Ex、 Ey、 Ez分别是 E在X、 Y、 Z方向的分量。描绘出电场中电力线,可以得到电场分布的图像。一般情形下,要准确地作出电力线的图像,需要作大量的计算。工程上常用一些法则求出电场的分布的近似情况。