发布单位:北京宝云兴业科贸有限公司 发布时间:2022-5-14
电场强度是可以叠加的,其---原因是麦克斯韦方程是线性的,所以质子产生的电场与它周围的任何物质无关,一个氢原子的电场严格等于电子与质子的电场的叠加,电子不会影响质子的电场,而质子也不会影响电子的电场。
所谓二者电场抵消是有条件的,就是电子的波函数必须球对称,也就是说电子必须占据s轨道,氢原子是满足这个条件的,它的电子稳定轨道在1s上,所以对外表现中性,所以从足够远的地方看电子完全抵消完了质子的电场,这是不带任何剩余的。所以你所谓质子电场被电子抵消还有剩余的说法是站不住脚的。
拓展一下,如果场方程是非线性的,那么叠加原理不成立,那么我们就不能把各个源的场简单叠加,所以强力的场,引力的场都是不能叠加的。双星系统的---不等于两个kerr度规的叠加。
---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!
假设有一个虚无空间,里面任何物质都没有,连真空也没有(有点荒谬但便于理解),现在把一个通电线圈放入其中,通电线圈产生的磁场强度值是h。如果现在这个虚无空间中充满真空,那么这时的磁场强度值就等于磁感应强度b=u0h,即用h乘以真空的磁导率u0这个系数。如果现在这个虚无空间中充满的是铁,那么这时的磁场强度就是b=u铁h,即用h乘以铁的磁导率u铁。所以原来这个磁场强度h是虚无空间的磁场!它不考虑空间中的物质,它关注的是磁场和产生磁场的源即电流之间的关系(安培定律:形,hl=ni,l为安培环路的长度,i为电流强度,n为线圈匝数),而磁感应强度b则是考虑在虚无空间磁场h的基础上加上实际物质后的终磁场的强弱,它关注的是实际的磁场强弱。虚无空间中充有什么物质就用该物质的磁导率乘以h即得实际的磁场强度b。同理,电场中的e和d也可以做类似理解。
电势和电场强度在静电场中是等价的。之所以看起来一个是三个数,一个只有一个数,原因是电场强度的三个分量并不是完全独立的,它需要满足maxwell方程。尤其是电场旋度为0的方程,直接决定了我们可以找到一个标量势函数来描述电磁场。
另外,知道一个点的电势,与知道一个点的电场强度并不完全一样。我们需要知道的是一个点的某个邻域内每个点的电势,才可以知道这个点上的电场强度,因为我们需要对电势求导数。