什么是静电场?

静电场基本现象和基本规律

场的概念的建立是物理学自牛顿以来最重大的进展。在场概念建立之前，物理学研究的对象主要是质点、质点组、刚体这些具有惯性的离散的实体。其基本规律是牛顿定律，整个力学现象的复杂性归结为初始条件的多样性。
     
自从法拉第和麦克斯为建立场的概念后，场是区别于事物的另一类具有广泛的连续分布的实在，成为物理学重要的研究对象，它蕴含了极为丰富的研究内容，新的研究对象具有新的形式的运动规律，也带来了新的描述方法和处理方法。
     
在中学的学习阶段虽然也初步接触过一些电场和磁场的知识，但是，当市场仅仅作为描述电荷间以及电流之间相互作用的辅助手段，并未触及其实质。
     
现在，这里开始全面而系统地学习场的知识和研究方法。从概念到方法都是新的，也具有一定的难度。例如，研究场时，需要引入“通量”和“环量”的概念，由此才能得到描述电磁场的两个定理。
     
静电场即静止的电荷产生的场。主要研究真空中静电场的基本规律以及带电体在静电场中的受力情况以及平衡条件。

静电场的能量

一个物体带了电是否就具有了静电能？为了回答这个问题，让我们把带电体的带电过程作下述理解：物体所带电量是由众多电荷元聚集而成的，原先这些电荷元处于彼此无限离散的状态，即它们处于彼此相距无限远的地方，使物体带电的过程就是外界把它们从无限远聚集到现在这个物体上来。在外界把众多电荷元由无限远离的状态聚集成一个带电体系的过程中，必须作功。根据功能原理，外界所作的总功必定等于带电体系电势能的增加。因为电势能本身的数值是相对的，是相对于电势能为零的某状态而言的。按照通常的规定，取众多电荷元处于彼此无限远离的状态的电势能为零，所以带电体系电势能的增加就是它所具有的电势能。于是我们就得到这样的结论：一个带电体系所具有的静电能就是该体系所具有的电势能，它等于把各电荷元从无限远离的状态聚集成该带电体系的过程中，外界所作的功。

静电场的环路定理（circuital theorem of electrostatic field）

当两个点电荷 q1 ,q2 相距为 r 时，其相互作用力为 ：
 
这与两个质点 m1 ,m2 间的相互作用力相似：

力学中已证明是万有引力保守力，同样可以证明静电力也是保守力，作功与路径无关，或沿任何闭合路径作功为零。

电荷 q 在电场 中受力为
 
静电场沿任一闭合路径的线积分恒为零。此为静电场的环路定理。

也称为静电场的环流量(circulation) 。

 静电场绕任一闭合路径的环流量为零，这种场为无旋场。