静电场：在空间每一点都有相应的电场强度，静电场是矢量场。电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面

来源: marketreflections 于 2010-06-18 16:56:35 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 阅读数 : (2817 bytes)
回答: 麦克斯韦速率分布律 由 marketreflections 于 2010-06-17 14:38:38

物理学中场的概念
场是什么？


用百度的词条中说，“场是一种特殊物质，看不见摸不着，但它确实存在”。但是如果讲给学生说，场论是研究我们还没搞清楚是什么的一种东西，应该不妥。看了一本新出的关于电磁理论的教材，把场定义为“带有某种物理量的空间”，觉得这样说有些问题，还不如搞数学的人阐述的清楚。一本工程数学教材这样定义场：“如果在全部空间或部分空间里的每一点，都对应着某个物理量的一个确定的值，就说在这个空间里确定了该物理量的一个场”。


我想用物理语言表述的更简单些：把分布在一定空间的某种物理量称为场。例如

温度场：在空间每一点都有相应的温度值，温度场是标量场。

静电场：在空间每一点都有相应的电场强度，静电场是矢量场。


但我发现，如果这样定义场，温度场是指温度的空间分布，而不是某种物理量。但对于静电场是合适的，静电场是分布在一定空间的某种物理量。




虽然数学上对场的定义更严格些，但他包括了物理上两种不同概念上的场，“物理量的空间分布”和“分布在一定空间的某种物理量”。温度场是数学意义上的场。


目前的场论对这两种不同意义上的场都适用吗？



“等势面，电场线”是物理概念。
它们的关系就是“垂直”。

回答人的补充 2010-03-20 09:39 　一：等势面定义

　　静电场中电势相等的点构成的曲面叫等势面

二：等势面特点
　　（1）等势面一定跟电场线垂直
　　（2）在同一等势面上移动电荷电场力不做功，或做功之和为0
　　（3） 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面
　　（4）任意两个等势面都不会相交
　　（5）等差等势面越密的地方电场强度越大。
　　三：几种电场等势面的分布
　　匀强电场
　　点电荷形成的电场
　　等量异种电荷的电场
　　等量同种电荷的电场
　　带点导体周围的电场
　　四.等势面的测量及其应用
　　实际中测量电势比测定场强容易，所以常用等势面研究电场，先测绘出等势面的形状和分布，再依据电场线与等势面处处垂直，绘出电场线分布，就知道了所研究的电场.
　　设计电子仪器（如示波管、电子显微镜）中的电极的形状、大小和相互位置时，都需要经过试验测绘出等势面的形状和分布，推知电极所产生的电场的情况，以便确定符合实际要求的设计方案。

电场是一种物质，电场线不是客观存在的一种物质，而是我们人为地画出的形象描述电场分布的辅助工具．


　　在没有电荷的空间，电场线具有不相交、不中断的特点．静电场的电场线还具有下列特性：(1)电场线不闭合，始于正电荷或无穷远处终止于负电荷或无限远：(2)电场线垂直于导体表面；(3)电场线与等势面垂直．感应电场的电场线具有下述特性：(1)电场线是闭合的；(2)闭合的电场线包围磁感线．




　　一些典型的电场的电场线如图所示．


　　知道一个电场的电场线，就可判定场强的方向和大小，就可画出等势面，能判定电势高低(沿电场线方向电势降低)．


　　通过电场中某一面的电场线总条数,称为通过该面的电通量.




　　应该注意，电场线不是电荷的运动轨迹．根据电场线方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向、运动的轨迹．电场线是直线时，电荷运动速度与电场线平行，电荷运动轨迹与电场线重合．


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