【廣告】
電場(chǎng)強(qiáng)度
放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值,定義式E=F/q ,適用于一切電場(chǎng);其中F為電場(chǎng)對(duì)試探電荷的作用力,q為試探電荷的電荷量。單位N/C。 定量的實(shí)驗(yàn)證明,在電場(chǎng)的同一點(diǎn),電場(chǎng)力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的,跟試探電荷的電荷量無關(guān)。它只與產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷及試探電荷在電場(chǎng)中的具體位置有關(guān),即比值反映電場(chǎng)自身的特性(此處用了比值定義法),因此我們用這一比值來表示電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng),通常用E表示。
經(jīng)典電磁學(xué)中,我們不談及任何一個(gè)粒子產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)其自身的作用,結(jié)果都是發(fā)散的,在電動(dòng)力學(xué)中,我們可以通過重整化,減除一個(gè)發(fā)散量,得到有限的自能。
這造成了如下后果:
1.電子的電荷量不是一成不變的,雖然裸的e是確定的,但是重整化后的e依賴于我們能量的標(biāo)度,也就是說能量足夠高,e會(huì)發(fā)生變化,能標(biāo)越大e越大。
2.對(duì)庫倫定律需要進(jìn)行一些修正,也就是說能量足夠大時(shí),電荷之間的相互作用將偏離平方反比。
所幸的是在相當(dāng)大范圍的低能條件下,這些都可以忽略不計(jì)。但追究物理本質(zhì),我們可以說:
電子的電場(chǎng)影響了電子的電場(chǎng)。
但請(qǐng)注意,這個(gè)所謂的影響只是修正大小,不會(huì)影響到作用力的方向!
靜電場(chǎng)中電勢(shì)和電勢(shì)能的關(guān)系是什么?
雖然之差一個(gè)字,這兩者是截然不一樣的。電勢(shì)類似于高度,是一種位置量,取決于研究點(diǎn)在電場(chǎng)中位置和零勢(shì)能面。
一般來說,距離正電荷越近,這一點(diǎn)的電勢(shì)就越高。
電勢(shì)能是一種能量,指的是把電荷從所在位置移到零勢(shì)能面,電場(chǎng)力所做的功的大小。
電勢(shì)能,需要借助重力勢(shì)能與重力做功來理解。上述過程,如果電場(chǎng)力做的是負(fù)功,說明電勢(shì)能為負(fù);反之則為正。
另外,電勢(shì)的大小和電荷的正負(fù)是沒有關(guān)系的,電勢(shì)能大小與電荷正負(fù)相關(guān)(電場(chǎng)力與電荷正負(fù)相關(guān))。
電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差
電場(chǎng)線穿過一層層電勢(shì)面,場(chǎng)強(qiáng)高則電勢(shì)面密集,電勢(shì)差就是電勢(shì)面的數(shù)量。電勢(shì)差乘以實(shí)際電量就是這些電量c克服場(chǎng)強(qiáng)為E的電場(chǎng)(c*E為電場(chǎng)力)移動(dòng)了這些距離d做的電功。
引力場(chǎng)可以類比于電場(chǎng)。
同理引力線穿過一層層重力勢(shì)能面,引力強(qiáng)則等勢(shì)面密集,引力勢(shì)差就是等勢(shì)面的數(shù)量。地球表面引力勢(shì)差Gd=d*9.8n/kg,G為引力場(chǎng)強(qiáng)度可以類比于場(chǎng)強(qiáng)。引力勢(shì)差乘以質(zhì)量就是這些質(zhì)量m克服強(qiáng)度為G的引力場(chǎng)(m*G為引力)移動(dòng)了距離d做的功。