高中物理：靜電學中正負號的含義與處理方法

一、靜電學中正負號的含義

1、庫侖力（電場力）和電場強度是向量，它們的正負號表示其方向與規定的正方向是相同（+）還是相反。

2、電場力做的功是標量，它的正、負號表示電場力與位移的方向是相同還是相反，其絕對值表示功的多少。

3、電荷量是標量，它的正負號表示電荷的電性（“+”表示正電荷，“－”表示負電荷），電荷量的大小是電荷量的絕對值。

4、電勢也是標量，它的正負號表示大小，負電勢總比正電勢低。

可見，靜電學中的正負號在許多情況下都不表示大小（高低），而具有其他特定意義。

二、靜電學中正負號的處理方法

1、在處理庫侖力（電場力）和電場強度的合成時，常要用向量運演算法則，用正交分解法分解後，規定一個正方向，將向量運算轉化為同一直線上的代數運算，借用正負號表示向量的方向性。但須注意，不要將表示電荷電性的正負號代入，而造成錯誤。

例1、三個點電荷在真空中排成一正三角形，兩兩相距r，它們的電荷量分別是，若，試求該正三角形幾何中心處的電場強度。

同理，，方向是從O指向B，，方向是從C指向O。

因，故，從而可將沿的方向與垂直的方向正交分解，並取OB方向為正方向，則易得所求場強的大小為

方向是從O指向B。

2、求電場力做功或電勢差時，可不帶符號也可帶符號。

例2、電場中A點電勢點電勢，一電荷量為的電荷，由A點移至B點。

（1）A、B兩點間的電勢差為多少？

（2）移動過程中，電勢能改變了多少？是增加還是減少？

（3）電場力做了多少功？是正功還是負功？

解法一：不帶符號的解法

（1）因，故

（2）電熱能的改變

負電荷從低電勢點A移至高電勢點B，電勢能減少。

（3）電場力做功

負電荷從低電勢點A移至高電勢點B，電場力做正功。

解法二：帶符號的解法

（1）

（而）

（2）

（“－”表示減少）即電勢能減少了。

（3），即電場力做正功。

首選帶符號法，因為該法透過將各量的符號代入算式計算，就可直接得待求量（帶符號），而不需再由有關物理關係去判定是增是減，是正功是負功等。