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2003-11-006 电学计算中如何确定电荷量的正负取值
How to determine the positive and negative values in the
calculation of electrical charge
人教版高中物理教材选修 3-1 中明确提出:电荷的多少叫电荷
量。正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。所以电荷量虽
然是标量但是仍有正负之分。在涉及到电场力、洛伦兹力、电势能、
电势差、电场力做功、电容、电流等计算时,电荷量何时取正值、何
时取负值,不好把握。电荷量的正负取值问题就比较棘手,就此分两
种情况谈一下这类问题的处理办法。
一、矢量大小的计算
在计算电场力、洛伦兹力等这些矢量的大小时,电荷量只能代
入绝对值即正值。因为矢量不仅有大小而且还有方向,矢量取正值时
说明它的方向与正方向相同,反之则相反。通过公式计算出的只是这
些力的大小,方向还需要根据具体情况进行判断。如果电荷量代入负
值,计算出的力可能会出现负值,这时的负值就没有确切的意义了,
因为这里根本就没有规定什么正方向。
例如:根据公式
2
21
r
qq
kF
计算两个电荷之间的库仑力时,无论
两个电荷带正电还是带负电,
1
q
、
2
q
只能取正值,库仑力的方向再根
据“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”来判断即可。如果这两
个电荷是异种电荷,
1
q
、
2
q
一个代入正值、一个代入负值,计算出的