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电场强度与电势的关系

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肖军先生的链接http://hiphotos.baidu.com/xj51075107/pic/item/849823c2a606a5380ef4772c.jpg
的图一给出了虚粒子的分布图。并具体说明外虚粒子在场点P产生电势φp的原因。得到
Φp=χpφ……(1.1.4)
我对这个式子有不同看法。本贴希望就这个问题展开讨论。



1楼2009-05-01 14:49回复

    为方便,下面讨论无论是源点电荷还是场点电荷都按正电荷对待。
    没有源电荷时,P处的外虚粒子是球对称分布的,这些外虚粒子在场点P的电场强度E=0,但是这些外虚粒子在场点P的电势Φp’不为零。电场为零与电视为零时完全两回事,把这两件事混为一谈是错误的。
    假设外虚粒子球半径为a,总电量为q’,由电势叠加原理易得外虚粒子在场点P的电势是
    Φp’=kq’/a……(1)
    由于外虚粒子的半径a应该很小,因此这个电势相当大,不考虑这个电势是不对的,肖军先生实质上认为这个电势为零,这种做法十分值得商榷。


    2楼2009-05-01 14:51
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      当存在源点电荷时,外虚粒子整体有一个移动,变为椭球形。肖军先生定义此时外虚粒子在场点的电势为φp,并认为
      Φp=χpφ……(1.1.4)
      我的疑问是:这里定义的φp,是否真的是全部外虚粒子在场点的电势?
      如果是,为什么没有源电荷时不考虑?只要将φp作多极展开即可发现,展开式的第一项(最大的项)就是(1)式的Φp’,把最大项都不要合理吗?
      如果不是,即把φp理解为形变后与形变前的电势差,即理解为
      (形变后外虚粒子的电势) - Φp’……(2)
      同样作多极展开,上式的最大项就是偶极子项。问题在于这个偶极子项对电势的贡献是负的!在源点,场点电荷都是正电荷的前提下,式中的φ是正的,系数χp也是正数,这样(1.1.4)式左边是负的,右边是正的,如何能相等?
      要(1.1.4)式成立只能认为Φp是全部外虚粒子产生的电势,没有源点电荷时不考虑是【一时失误】,平衡时也应该考虑。


      3楼2009-05-01 14:52
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        我记得肖军先生曾经用虚粒子模型处理过氢原子光谱的精细结构。(这个帖子我没有细看)具体到氢原子问题,把电子看成场点,质子看成源点是合适的。如果认为外虚粒子总电量(绝对值)与电子有相同数量级,注意到外虚粒子球半径比氢原子半径小的太多,即可得到对氢原子这个具体问题,Φp将十分大!它引起的修正却是微小修正,不可思议
        


        4楼2009-05-01 14:53
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          • 202.105.168.*
          东山,谈论电势,单纯谈一点的电势是没有意义的.只有比较两点的电势差才有意义.


          6楼2009-05-01 17:25
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            肖军先生:球形对称分布的电荷,电荷在球的表面,在球心处的电势φ不就是φ=kq/r吗!
            其中q是球面所带电量,r是球的半径。这是一个公认的结论,应该没有分歧吧。


            7楼2009-05-01 17:25
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              • 202.105.168.*
              南老先生,你把方向弄反了,球面电荷相对球心的电势是φ=kq/r,没错;
              但球心相对球面电荷所构成的场,电势是多少?


              9楼2009-05-01 17:29
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                只要电荷分布在球面上,无论你是怎样分布都有
                φ=kq/r
                其中q是球面上电量的代数和。这就是叠加原理的具体运用。
                这个结论没商量余地,不可能出问题。


                11楼2009-05-01 17:39
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                  • 202.105.168.*
                  肖军先生:球形对称分布的电荷,电荷在球的表面,在球心处的电势φ不就是φ=kq/r吗!
                  其中q是球面所带电量,r是球的半径。这是一个公认的结论,应该没有分歧吧。
                  --------------------------------------------------
                  我9L看错了.
                  这么说吧,先以球面上一点电荷为源电荷,球心在其场中的电势为kq'/r (设球面有n个电荷,q'=q/n)
                  现在求表面所有电荷所产生的电场在球心处产生的电势,是kq'/r*n=kq/r?
                  恐怕是想当然了


                  12楼2009-05-01 19:17
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                    回复13楼:不可能!
                    你把椭球在焦点上的电势进行多级展开,第一项就是球形分布的电荷在球心处的电势,这一项最大,第二项才是电偶极子项,数量级是电量乘以电荷中心的位移。这一项不可能大。不要最大项,反而保留第二项这是说不过去的。
                    具体到氢原子这两项的比应该是精细结构常数平方的数量级,即10000与1的关系。连10000都不考虑,反而讨论1对问题的影响,这种做法没道理。


                    14楼2009-05-01 19:52
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                      电势就是电势,电势与电势梯度是两回事。电势能就是电荷乘以电势,与电势梯度毫无关系。


                      15楼2009-05-01 20:01
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