邊教邊悟

中學(xué)物理介紹電場(chǎng)線的內(nèi)容時(shí)，談到電場(chǎng)線發(fā)自正電荷以及終于負(fù)電荷（如圖1所示），卻沒(méi)有談到電場(chǎng)線可以發(fā)自無(wú)窮遠(yuǎn)或終止于無(wú)窮遠(yuǎn)。為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，教師有必要在課堂上對(duì)物理上的“無(wú)窮遠(yuǎn)”概念作一個(gè)解釋。

我們的宇宙中分布著許許多多的電荷。任意兩個(gè)電荷之間都存在著靜電場(chǎng)。但是，如果空間中有幾個(gè)電荷相距較近而與其他電荷相距較遠(yuǎn)，根據(jù)電場(chǎng)力與距離的平方成反比的關(guān)系，就允許近似地認(rèn)為這幾個(gè)電荷與其他所有電荷的相互影響可以忽略，或者說(shuō)可以認(rèn)為這幾個(gè)電荷組成一個(gè)孤立系統(tǒng)，而其他電荷則位于物理上的“無(wú)窮遠(yuǎn)”處。如果孤立系統(tǒng)中只有一個(gè)正的點(diǎn)電荷，由它發(fā)出的電場(chǎng)線就應(yīng)該是呈均勻輻射狀的（如圖2所示）。這些電場(chǎng)線既然不能在沒(méi)有電荷的地方中斷，就只能不斷向外伸展，當(dāng)伸展到足夠遠(yuǎn)的地方時(shí)，原來(lái)被看作位于無(wú)窮遠(yuǎn)的某些電荷對(duì)于電場(chǎng)的影響就不再能忽略，于是電場(chǎng)線不再為直線，而且最終必將終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處的負(fù)電荷。只是由于繪畫(huà)電場(chǎng)線圖時(shí)只局限于“有限區(qū)域”內(nèi)的情況，所以既看不到這些電場(chǎng)線終于何處，也看不到它們的彎曲。

同理，孤立負(fù)點(diǎn)電荷所終止的電場(chǎng)線來(lái)自于無(wú)窮遠(yuǎn)處的正電荷。對(duì)于由多個(gè)點(diǎn)電荷組成的孤立系統(tǒng)，一般來(lái)說(shuō)也有一部分電場(chǎng)線來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)處的正電荷和終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處的負(fù)電荷。