点电荷的静电能是多少,为什么
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在静电学中,静电能包括自能和互能.
点电荷的自能是无穷大,一般在静电学问题中都不考虑点电荷的自能.
一个带电q的点电荷,简单的说就是将电量为q的电荷从无穷远处汇集到一个点上,即一个半径为0的圆.电荷在间距趋于0的时候,电场力趋于无穷大,克服电场力做的功为无穷大,所以说电电荷的自能为无穷大.
现在说明为什么点电荷的自能可以不考虑.
例如求一个半径为R,带电量为q的金属球的静电能,可以假设一个点电荷在距离金属球无穷远处,将电荷一点一点的移到金属球上,从点电荷上分出的一点一点的电荷从点电荷上移走,电场力做功无穷大,即点电荷的自能[无穷大]释放出来了,即原来的点电荷的无穷大的静电能在点电荷的合成与分离过程中抵消掉了.所以说点电荷的自能可以不考虑.
更形象的说,电荷的电量必须满足量子化条件,即必须是e的多少倍.我们假设一个电量为q的点电荷由N个电量为e的点电荷合成,每个电量为e的点电荷的自能为W,即使这个电荷q均匀分布在一个导体面上,仍然是N个点电荷e在导体上分布,每个电量为e的点电荷自能仍为W,改变的静电能只是他们之间的互能,所以说不必考虑点电荷的自能.
