電和磁子課題
IV.1 靜電與電場
Electrostatics & Electric Fields
電荷與靜電力、電場強度與電場線、電位差與電容器儲能
Knowledge Groups
核心考點
1. 電荷、靜電力與庫侖定律
考評提示：先判同異種定方向，計大小代電荷絕對值
- 定義**同種電荷相斥、異種電荷相吸**；靜電力隨距離增加而減小，計大小時代入電荷量**絕對值**。
- 公式**庫侖定律 F = kq₁q₂/r²**，k = 9×10⁹ N m² C⁻²；力與電荷乘積成正比、與距離**平方**成反比。
- 易錯陷阱^^距離加倍時靜電力變為原來的四分之一，不是二分之一^^；這是反比平方的常見計算陷阱。
- 流程感應起電：導體靠近帶電體時電荷重新分佈，**接地**讓電子流入或流出，最後帶與感應體相反的電荷。
- 考評重點帶電導體達靜電平衡時，**淨電荷分佈在外表面，導體內部電場為零**。
2. 電場強度與電場線
考評提示：E 是矢量；點電荷用 kQ/r²、均勻場用 V/d
- 定義**電場強度 E = F/q**，定義為單位正電荷所受的力；單位 N C⁻¹，等效 V m⁻¹。
- 公式點電荷的場：**E = kQ/r²**，隨距離平方增大而減小；均勻場（平行板間）：**E = V/d**，各處場強相等。
- 圖像電場線**由正電荷指向負電荷**；線越密代表場越強，方向代表正電荷受力方向。
- 易錯陷阱^^E 是矢量，求合場強要先分解各分量再合成，不能直接把各場強數值相加^^。
3. 電位差與電容器
考評提示：V = W/q；電容 C = Q/V，儲能三式按已知選
- 定義**電位差 V = W/q**：移動電荷 q 所需的功；均勻場中 **W = qEd = qV**，d 為沿場方向位移。
- 易錯陷阱^^不要混淆電位（V，相對量）與電位差（ΔV）；只有電位差才直接對應能量轉換^^。
- 公式**電容 C = Q/V**，單位法拉（F），常用 μF/pF；電容與板面積成正比、與板間距成反比，插入電介質可增大。
- 計算儲存電能 **E = ½QV = ½CV² = Q²/(2C)**；斷開電源後電荷仍留在極板上。
常見題型 · scoring points
試解釋以感應方式為金屬球帶電的步驟（3 分）
- 帶電體靠近金屬球，球內電荷重新分佈，近端感應出異種電荷（1 分）。
- 保持帶電體位置，將金屬球接地，使同種電荷經地線流走（1 分）。
- 先斷開地線，後移走帶電體，金屬球留下與帶電體相反的淨電荷（1 分）。
電和磁 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準。最後更新：2026 年 6 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE Physics 神器 App。
