(磁性中国)
本节讨论电荷之间是如何相互作用的。首先让我们来看两个物体间的相互作用。 日常生活中的许多实际例子告诉我们,作用必须借助于物质来传递,并且作用的传递需要一定的时间,也就是说作用是以一定的速度传递的。两个带电体在真空中并未直接接触,那么它们之间的相互作用是如何实现的呢? 对于这个问题,在很长时间内,人们误认为带电体之间的作用是一种“超距作用”。直到上世纪,人们才从电、磁现象的实践和电磁波的发现中逐渐形成了另一种观点,即认为带电体之间的相互作用同样是通过物质间的直接接触而实现的。也就是说,任何带电体的周围空间内都存在着一种特殊的物质,这种特殊物质叫做由该带电体所激发的电场;当另一个带电体处于该带电体所激发的电场之中时,它就要受到所在处的电场力作用。换句话说,电荷与电荷之间是通过电场这种特殊物质而相互作用的。 例如,两个电荷、间的相互作用,是由于电荷(作为场源电荷)在周围空间激发的电场对电荷有力的作用;同时,电荷(作为场源电荷)在周围空间激发的电场对电荷也有力的作用。这种相互作用可表示为:
近代的科学实验充分肯定了场的观点,而且还证实了电场和一切由分子、原子组成的物质一样,也具有能量、动量和质量等重要特征。因此,电场也是一种物质。但是要注意,电场这种物质与我们平常所理解的由分子、原子等微粒所构成的物质,在表现的形态上是不相同的。 如上所述,当有带电体存在时,其周围就伴随有一个电场。如果带电体相对于观察者所在的惯性参考系(例如地球等)是静止的,那么,在这带电体周围存在的电场称为静电场。静电场虽然不能象一般实物那样直接看得见,摸得着,但是可以从它的对外表现来发现它的存在。
静电场的重要对外表现(1) 引入静电场中的任何带电体都要受到电场所施加的力的作用,库仑力实际上就是这种电场力。(2) 当引入静电场中的带电体在电场中移动时,电场力就对它作功。 静止的带电体既然是通过其周围所存在的静电场对其他带电体施加作用的,那么,我们必须对静电场所具有的性质和规律有较详尽的认识,才有可能进一步来研究许多电学上的问题。