Я решил много задач по расчету электрического поля, , заданного распределения заряда, но я просто немного размышляю о том, почему это полезно. Определение включает в себя силу, , на испытательном заряде, , и соотношение в пределе как . Итак, если у нас есть поле и поместить в него ненулевой заряд, если только распределение источника не приклеено на место и/или заряд находится очень далеко, то заряд вызовет перераспределение зарядов источника и результирующая сила на введенный заряд не будет используя изначально рассчитано.
Так почему же концепция электрического поля так полезна? Конечно, мы могли бы обойтись без поля и непосредственно вычислить кулоновскую силу на ненулевом заряде из-за заданной конфигурации других зарядов, но насколько реальны все эти задачи, если пренебречь влиянием «пробного» заряда на конфигурацию источника?
Одна из причин — проблемы с концепцией действия на расстоянии. Можно сказать, что движущиеся заряды в космических кораблях на астероиде Бенну вызывали силы, которые перемещают заряды в системе НАСА на Земле. И назовите это электронной связью.
Но задержка этого действия предполагает, что что-то (электромагнитные волны, состоящие из полей E и B) путешествовало между двумя точками.
Кулон и Ампер следовали ньютоновскому подходу к действию на расстоянии, но открытие электромагнитных волн, на мой взгляд, изменило игру в пользу полевого подхода.
Таким образом, если мы имеем поле E и поместим в него ненулевой заряд, если только распределение источника не приклеено на место и/или заряд не находится очень далеко, то заряд вызовет перераспределение зарядов источника и результирующую силу на введенном заряд не будет qE с использованием первоначально рассчитанного E.
Не правда.
Другой способ поддерживать постоянное электрическое поле без фиксации заряда на месте или перемещения его далеко состоит в том, чтобы использовать проводящие материалы для удержания заряда и обеспечить постоянную разность потенциалов между ними. В этом сценарии заряд может свободно перемещаться, но пока пробный заряд (заряд, на который действует поле) мал по сравнению с зарядом, создающим поле, поле между заряженными областями (которые мы можем назвать электродами ) будет практически постоянным.
Это имеет прямое отношение, например, к работе электронных ламп.
Не_Эйнштейн
Фотон