Question

关于电学的疑问，求物理高人解答，感激不尽！~~

我现在刚刚上初三，非常非常喜欢物理这门学科，我们的电学只学了电阻电压电流三个片面的，我想了解更深的，我问老师，老师说：学好现在的，不要管那些......
本人是个求知欲很强的人，以下疑问，希望物理大师级的学生给我解答，感激不尽！~
1：电场
不知道是不是只要是抽象的，人类无法做出主观解释，但是却客观存在的，就要在后面加上个“场”？比如磁场之类的？我从百度百科上了解到电荷之所以会移动然后做功就是因为电场，是不是也就是说电荷的周围都会有电场？电场会对放入其中的电荷产生力的作用，这种力是不是叫做电场力？还有，什么叫做矢量？这个真心不懂。场强是不是指电场的强度？如果电荷周围有电场，那么电荷的数量越大是不是电场强度越强？就像磁场一样？看百度百科上把我看晕了，搞得我最后把电场的定义都搞混了，电场到底是一种定义和磁场差不多的，还是另一种定义？真的很抽象啊，如果你们能给我解释的通俗易懂点，我真心谢谢你们，还有，我上面的理解对不对啊？不对的话请指出然后给我讲清楚，本人就高兴的不知道如何用嘴表达了。

Answer 1

1、不知道是不是只要是抽象的，人类无法做出主观解释，但是却客观存在的，就要在后面加上个“场”？比如磁场之类的？
答：个人理解，所谓“场”其实就是物质、作用或状态性质的一种分布，比如说流场，就是流体在空间或平面内各个点速度的分布；温度场就是空间各个点的温度分布；同样的我们可以理解电场，电场的特性就是对电荷有力的作用，那么我们就可以将电场理解为空间内对电荷的力作用的分布。磁场也可以同样理解。如果理解为一种分布的话，就可以理解其客观存在的特性，也就是物质的特性。

2、电荷的周围都会有电场？电场会对放入其中的电荷产生力的作用，这种力是不是叫做电场力？
答：是的，只要是有电荷，其周围就会有电场，除了一些特殊的情况，比如静电屏蔽的情况，带电器内部电场强度为零，但是空间各点场强为零即可以认为是没有电场，也可以认为是一种特殊的场分布。电场对放入电场内的电荷的力的作用就叫电场力。

3、什么叫做矢量？
答：矢量对应的数学名称叫做向量，在物理中通常只叫做矢量，矢量是具有大小和方向的物理量，比如位移、加速度、速度、力、场强等，矢量的特性就是如果不指定其方向则不能完整的描述一个确定的物理状态，比如说一个人运动速度是3m/s，但是如果不给方向，这个人既可以向东运动，也可以向西运动，可以向任何方向运动，那么他所处的真实状态就是不可知的，再比如，孩子走丢了，路人告诉你说“我在三里外看到过他”，那么你还是不知道孩子在哪里，，因为你不知道方向，只知道距离，而距离就不是矢量，是没有方向的，如果说在东边三里处，那么你去找他所走的长度就叫做位移，位移就是矢量，是确定的状态。
反之，不需要确定方向的就叫做标量，比如质量，你不能说一个苹果向东是2两，这是不对的，只需要说苹果有2两就行了。

4、场强是不是指电场的强度？如果电荷周围有电场，那么电荷的数量越大是不是电场强度越强？就像磁场一样？
答：场强就是指的电场强度，它反映的是电场对进入电场的电荷的力的作用的强度。
电荷的周围是有电场的，电荷的数量越大电场强度越强。举个例子来类比，相距50米的两个人a和b，a向b喊话，a先用较小的声音喊，b听到的声音就小，a用较大的声音来喊话，b听到的声音就大，这里，a喊的声音的大小就相当于电荷数量的多少，b听到的声音的大小就相当于受到场的力的作用大小。而场强就相当于a以一定的声音喊出来后声波传到此处时的声音大小，也就是说，只要a在确定点以确定的声音喊话，那么传播出去，在任何位置我们知道都会有声波传递到。

5、电场到底是一种定义和磁场差不多的，还是另一种定义？
答：电场和磁场的区别在于场的性质不同，点电荷的电场是有源场，也就是说点电荷的电场我可以找到电荷这个源头，我们在用电场线来描述点电荷电场时，电场线是射线，必然有电荷这个起源，而磁场却是无源场，因为至今为止还没有类似磁荷的概念，在用磁感线来描述磁场分布时，可以看到磁场线是闭合的线圈，因此，你找不到这个线圈的起点在那里，处处起点处处终点。
当然了，特殊的电场也可以是无源场。
再者，电场和磁场是可以相互转化的两种场，但是上层次来说，他们统称为电磁场，而纯粹的电场和纯粹的磁场则是电磁场的两极分化，更多情况下他们是互相转化的，条件就是常说的“变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，均匀变化的电场产生稳定不变的磁场，均匀变化的磁场产生稳定不变的电场”。

总结：电场就是对电荷产生力作用的一种空间分布状态，各个点都有一个确定参数来描述场对外电荷的力的作用，所有空间点的特性参数组合起来就是电场，而这个参数就叫做场强。

追问

你说的有源场我前面明白，在百度上也查到了电场线是射线，起点为正电荷重点为负电荷或者无穷远。是不是也就是说，只要电场存在，正负电荷就会互相吸引？本人愚笨哈，我前面把电场和磁场比是因为我在比喻他们“场”的定义。谢谢你，像你这种在百度上账号升到11级采纳率却有50+的人真的太少了，对于你的回答我深表感谢，高手！本人豁然开朗了！你能把QQ给我吗，打扰您了！

追答

首先要纠正一下，电场线不一定是射线，电场也可能是无源场，无源电场的电场线也是闭合的。
你说的“只要有电场存在，正负电荷就会相互吸引”，这个说法有点问题。
你的这句话将电荷与电场孤立开来了，相当于说，a正电荷和b负电荷本来没作用，有了电场才会吸引，但是其实二者的关系应该这样说，a电荷在空间产生了一个电场，然后，b进入了a的电场，a就对b产生了电场力的作用，根据牛三定律，b也对a有电场力的作用，其实也可以反过来说b先在空间产生了一个电场，然后a进入后受到b的电场力作用。

追问

对对对，我说错了，语言表达不太好，把电场孤立了，搞的电场可以单独存在似的，哈，电场是在电荷的存在下定义的对不？还有，我想问问：这是中学几年级的问题啊？我是不是了解得太早了？公式我就不用求你了，公式哪里都有，我要求的，就是你的QQ！
还有：假如说一个电路开关闭合后是通路，那么开关断开的时候理论上电荷会在开关两端聚集，那么这个开关算不算电容？求解答。

追答

我的百度号就是QQ = =!
对于静电场，确实电场一般都是在电荷存在的前提下，但是电磁场这个层面上来讲却不一定。这是中学甚至大学里面的问题了。

假如说一个电路开关闭合后是通路，那么开关断开的时候理论上电荷会在开关两端聚集，那么这个开关算不算电容？
答：你的理解问题不大，关键是这个“电容”太小太小，基本是忽略不计了，因此主要电荷还是聚集在电池的正负极。

Answer 2

你的问题确实已经超过了你现在课本的要求。你的老师也确实不负责任。你先百度一下 把你要问的问题的概念弄清楚。其实，讨论场，有一大半是在讨论哲学的概念。 场是一种客观存在，我们可以称场是一种物质。比如电磁场，光是一种电磁场，光是有质量的。所以你可以说场也是有质量的。我们可以通过场的属性了解场。所有对于场的认识都是对于它属性的了解。

追问

我明白我是在讨论哲学....老师的话一般让你把公式记住就OK了..其实我这个问题也比较弱智，问的就像“我为什么活在世界上，为什么活在地球上”一样，但是，这种场真的不如其他的场直观，因为我们平时根本接触不到，你的物理应该很好，那么，劳您大驾给我讲清楚点吧！！其实，你举得例子很有代表，光为什么能传播？大家不知道，于是给他拟一个场，叫做电磁场（光也是电磁波的一类吧），你说的光是有质量，应该是光在场里有质量吧？

追答

"应该是光在场里有质量吧" 这个问题问得有问题。因为有时候 光 就等同于 场了。这个要说到 爱因斯坦的 “光的波粒二相性”。 其实，很多问题，“往大了说”和“往小了说”还没有完全统一起来。比如以后你可能会接触到 弦 理论。 我的理解，所谓的理论不过是找一个更具有概括性的解释。如果有一天找到了能解释所有一切现象的理论，那理论研究将终止。可是这个假设是不可能的，因为这个和人类的认识有很大的关系。就像以前人们觉得月历很准，后来日历，再后来计时用到了原子钟。NIM现在可以1500万年误差不超过一秒的授时。

回到场的问题。光的质量一般说的是光子的质量，这个是动质量，根据爱因斯坦的质能方程给出的一个相对质量。其实物质的存在可以以能量的方式存在也可以以质量的方式存在。如果非要解释什么是物质，只能用一句屁话来解释：物质是一种客观存在。比如物质和对应的反物质相遇会覆灭，所有的质量消失，变成相应的两个光子。而且还可以根据质能方程算出释放的光的频率。

你问的问题其实很有水平。其实没有多少人真正的弄懂了一些基本的概念。你如果问你的老师，什么事质量，什么是能量，我相信TA不知道怎么回答你。但是如果你要学更深的物理，你必须对你习以为常的概念有个重新的深度的认识。物理就是个认识的学科，在不断地探寻着本质，对本质理解的层次决定了你的成绩和将来的成就。没有谁能说他的认识是完全对的，只有认识的深刻程度不一样。物理最炫的不是公式玩得多好，而是知道这些公式背后的本质是什么，这才是学习物理的意义。高能物理，粒子物理最后很多的是哲学的问题。那些都是不能用眼睛和耳朵去感知的，而需要推理和计算再想办法验证。

追问

谢谢！高手！你能把你的QQ给我吗？不好意思哈，我在我们班里问出这种有些追根溯源的问题的时候，要么有人说我的脑子有问题，要么有人说我是个蠢货。有一次我问，为什么有了引力（爱因斯坦说好像是空间的扭曲，我们最近在学牛顿惯性定律）以后物质会互相吸引，他们给我的解释是：这是常识啊。我无语，我觉得他的回答根本没听懂我问题的意思。谢谢你，在生活中能解释我问的问题的人基本上没有，你给我QQ。我把所有的分都给你。

追答

把你QQ发我信箱吧。

Answer 3

你说的基本上都正确。电场是确实存在的，但是不是由我们所见的一般物质所组成的（比如原子、分子等）。加上场是指一个范围，离开了这个范围就不是电场存在的地方。你可以把电场理解成为磁场，原理基本一样的。一块吸铁石放着，它的周围有磁力线，形成一个磁场，一个铁的东西放过去（就把它理解成一个电荷），这个力就当做是电场力。

追问

基本正确？那还是不完全正确嘛..你能不能给我讲个“完全正确”让我真正的理解这个抽象的东西，还就就是静电场，定义是静止电荷周围所携带的电场，我想问问电荷怎么静止？电子带负电荷，而且电子都是量子，量子是没有运动轨迹的基本粒子，人类认识他也只能是概率，只能用电子云来表示，那么电荷如何能静止？求解答，谢谢

Answer 4

你的理解基本正确。电场的强度的定义是单位点电荷在该点所受电场力的大小之比。场强是矢量，即有方向和大小的。一个量只讲强度而不分空间方向的是标量，如温度；一个量如果既有大小又有方向那就是矢量，如作用力。

Answer 5

其实这个到后面就会学到的，其实在电流的周围会产生一定的磁场，很多人就以为它是电场，在电流通过时，电流会改变周围的磁场，至于那个矢量我就不知道了！