电场力是电荷之间的作用,有大小与方向,工频工频场强仪,通过电场实现这一作用,由电荷双方决定。
电场强度是描述电场力大小与方向的物理量,由电场单方决定。某点的电场强度e等于放入电场中该点上的检验电荷(电量很小不致影响主电场)所受的电场力f与检验电荷的电量之比确定。即e=f/q。
电势是描述电场能大小的物理量。电势∪等于检验电荷在该点的电势能w与检验电荷的电量之比,即∪=w/q。决定于电场中该点的位置,而与检验电荷是否存在无关。但是,不使用检验电荷就无法知道其大小。
电势能是指放入电场中某点的电荷所具有的势能,由电场与放入的电荷双方决定。
---电磁学中,我们不谈及任何一个粒子产生的电磁场对其自身的作用,结果都是发散的,在电动力学中,我们可以通过重整化,减除一个发散量,得到有限的自能。
这造成了如下后果:
1.电子的电荷量不是一成不变的,虽然裸的e是确定的,但是重整化后的e依赖于我们能量的标度,也就是说能量足够高,e会发生变化,能标越大e越大。
2.对库伦定律需要进行一些修正,也就是说能量足够大时,电荷之间的相互作用将偏离平方反比。
所幸的是在相当大范围的低能条件下,这些都可以忽略不计。但追究物理本质,我们可以说:
电子的电场影响了电子的电场。
但请注意,这个所谓的影响只是修正大小,不会影响到作用力的方向!
当按点电荷模型计算时,点电荷将在其附近产生无穷大的电场,而这显然是不可能的,点电荷周围的实际电场可以用高斯定律计算出来,的确就是有限的。
所以计算实际问题我们还要从点电荷模型转为电荷微元模型,也即利用微积分的微元思想处理计算,这里面的关键区别是,电荷微元是要在其自身位置产生电场与电势的,它是对点电荷周围的实际电场的一种等效。如果说的学术一点,点电荷模型不包含自能只包含互能,而电荷微元模型则既包含自能又包含互能。如果你学过大学课程的话,就会发现以上只是一种理论完备性上的推广,二者的实际计算式长得完全一样。
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