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库仑定律是由法国物理学家查理·库仑于1785年在实验中总结出来的,描述了两个相对静止点电荷之间相互作用的规律,是静电场理论的实验基础。库仑定律只适用于真空中的两个静止点电荷之间的相互作用,描述了两个静止点电荷之间作用力的大小和方向,但并未说明这种作用力的物理本质。历史上对静电力有两种不同的解释。一种观点认为两个点电荷之间的相互作用力是直接的超距作用,即认为一个点电荷把作用力直接施于另—点电荷,不需要通过任何中间的物质媒介,相互作用力的传递速度是无限大的,也就是说力的传递是瞬时的。另一种观点则认为相互作用是通过场来传递的,称为近距作用观点。这两种观点在静电学范围内是等价的,两者都能给出相同的结果。
根据场的观点:电荷激发电场,电场对电荷有力的作用;电场也是一种物质,具有能量和动量;邻近的电场之间存在互作用。电磁场中某一面元所所受的力等于电磁场动量流密度张量在其内法线方向上的投影。例如,在均匀电磁场中, 对于法线与电场方向平行的界面而言,电场所受到的应力方向与其外法线方向一致,其界面两侧电场是相互吸引的,称为张力。对于法线与电场方向垂直的界面而言,受到的应力方向与界面的外法线方向相反,界面两侧的电场是相互排斥的,称为压力。单位界面受到应力的大小等于电磁场的能量密度,与界面的法线方向无关。上述结论也适用于静止点电荷的电场,不论是正电荷,还是负电荷,任一区域内电场在沿电场方向所受邻近电场的应力都是张力,沿垂直电场方向所受邻近电场的应力都是压力。
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GMT+8, 2025-11-14 22:44
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