Question

物理计算公式中的问题

比如电势能计算：W=qU 式子中是否需要加正负，因为有些是标量 有些是矢量，希望有人总结一下

Answer 1

可以加。
加正负不仅要看其是否为矢量还是标量，还要 看其是状态量还是过程量，对于状态量，是正还是负就要看其相对于参考量的位置了。比如说重力势能，我们通常选择地面为0势能面，那么在地面上的物体都具有正的势能。而对于过程量，正负取决于初末状态，因为求过程量通常是用末态减去初态，这里的正负是绝对的，不用认为设定，但其意义在不同的情况下是不同的，这里不能详细说明。比如重力做功，用末态位置的势能减去初态位置的势能就有可能出现结果有正有负，如果是正，那么重力做负功，是负，那么重力做正功。其实在关于能量的计算中，没有必要去刻意最求量的正负，因为那样往往会导致计算结果的错误，只要坚持能量守恒的观点，在计算过程中表明每个量的意义就行。比如你列的这式，电场对载流子做功，首先明确载流子的正负，在明确电场的正负，计算时带入正负号就能得到W的正负。但也不用这么麻烦，只要你知道了电场对载流子做功的效果，按绝对值计算就行。
当然如果非要很明细的分析问题，还是明确各量的正负最好。在物理中，矢量要在坐标系中确定方向的正负，除了状态量需要设定参考点外，其它量都是有明确规定的。比如电子带负电，系统对外做功为负，吸热为正，放热为负等等。