和重力场一样,电场中也有能量(这里的能量,不严谨的讲就是具备做功的能力),具体表现为电场中的电荷具有势能(通俗的讲就是具有位置“优势”)。为描述电场的这个性质,引入电势的概念,即电场某一位置对应的能量量度,同样采用单位电荷定义。由于电势的特殊性质(只与位置有关,具体原因应该明白吧),因此它的是无意义的(因为不同的参考零点),相对值即电势差才真正有意义。
能量必然与功联系,而功又与力有关,因此电势与场强之间存在关系,对于一维来说,电势导数的负值即为场强(三维中为负梯度),即电势的变化快慢反应了场强的大小。因为场强越大,力越大,同样的距离做功多,能量变化多,电势变化就快。
我们知道,(静)电场线不能交叉,不能成环,必须起于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远)。
在这个空腔里,由于无电荷,所以电场线(如果有的话)就只能起于边界,终于边界。但是我们又知道,沿着电场线,电势是单调递减的。所以,被电场线起终的两点具有不同电势。这与边界电势相同矛盾。
因此,空腔内没有电场,电势处处相等。性定理:
在内部无源空间中有齐次方程?^2φ=0,根据性定理,给定闭合边界条件后,其解。显而易见内部全部等势(即常值函数)是一个解。故。
电场是每个电荷有的电场力;在空间的任何一个地点一个电荷有的电场力f=eq,电磁射频场强仪, e是空间那个地点的电场强度,q是电量。
所以电场力和电力是不对等的,(静止的)电荷产生电场。放入电场中某一点的电荷受到的电场作用力跟这点的电场强度成正比,也与这个电荷的电量成正比。f=eq。电场作用力公式力大小不仅与场强成正此,也与电荷的大小成正比。
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