居松濤

(靖江劉國鈞中學 江蘇 泰州 214530)

因為電場以高一的力學作為基礎，而學生在高一學力學時就顯得吃力，所以該知識點對學生而言綜合性強、概念性強、更抽象，是高中物理的難點.靜電場、恒定電場和渦旋電場在高中物理中都出現(xiàn)過，這里筆者做一個簡單總結.

靜電場是高中物理的重點內容，也是難點.靜電場由相對于觀察者靜止的電荷系統(tǒng)激發(fā).產(chǎn)生靜電場的電荷不流動，靜電場中的導體內E=0.靜電場的電場線不閉合，是開放的、有源無旋場，可以在電荷周圍瞬間產(chǎn)生，不需要時間，而它的維持也不需要消耗能量.在靜電場中，靜電力對試探電荷所做的功與路徑無關，只與試探電荷在電場中的起點位置和終點位置有關，所以靜電場是保守力場，靜電場內可以引入電勢.

在講閉合電路的基礎理論時提到了穩(wěn)恒電場，只要學生了解即可.穩(wěn)恒電場是閉合回路內由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的.形成穩(wěn)恒電場的電荷是運動的，但總體上電荷分布不隨時間改變，是一種動態(tài)的平衡.導線內E≠0,E的方向與電流方向一致，正是在穩(wěn)恒電場的作用下導線內的自由電子做定向移動形成穩(wěn)恒電流.穩(wěn)恒電場的產(chǎn)生需要時間，其時間很短，且維持穩(wěn)恒電場需要消耗能量.在閉合回路內,穩(wěn)恒電場與電源內部的非靜電力共同作用保證電流的閉合性.

穩(wěn)恒電場與靜電場在很多方面都類似，如產(chǎn)生電場的電荷分布是穩(wěn)定的，電場強度都不隨時間而改變.所以他們的基本性質相同，靜電場中的電勢、電勢差及其與電場強度的關系、電場力做功等概念或規(guī)律在穩(wěn)恒電場中也適用.

在講電磁感應時提到了渦旋電場(感生電場)，要求學生能夠理解.渦旋電場的本質與靜電場和恒定電場不同.渦旋電場(感生電場)由變化的磁場激發(fā)，電場線是閉合的.渦旋電場內的導體會有渦流.渦旋電場是無源有旋場.可以證明，在渦旋電場內，電場力對試探電荷所做的功與路徑有關，相同的初末位置，不同的路徑，電場對電荷做功不同.所以渦旋電場是非保守力場，不能像靜電場那樣引入電勢的概念，即電勢概念對渦旋電場來說無意義.