广东省博罗县高级中学（516100）
摘要：电源内部不存在静电场，反之电源外部存在着一个电场，这个电场不是静电场。
关键词：电源，电压分配电场
笔者在《电源论》、《电源论（二）》论述了电源电动势产生的原因及机理，是由于电源内非静电力的作用使电源内的物质原子发生极化的结果，指出电源两极没有经典电源模型所说的带有等量异种电荷，因此电源内部不存在静电场。如果有这么一个电源，它确实像经典电源模型所描述的一样，那么，该电源一定像一个电容器电源，当该电容器电源的外电路接通时，因电流的形成而使两极所带的电量减少时，我们可以通过某种手段及时补充电容器两极的电量，使电容器两极电压（电动势）保持不变。从这样的论断中，我们不难发现，只要保持这种电源两极所带的电量恒定，该电源对外电路的电压一定保持恒定，该电压也一定等于电源开路时两极的电压即电动势。也就是说，这样的电源是一个恒压源，所以经典电源模型是一个恒压源模型。但是，实际上我们所用的电源，不管是化学电源还是发电机电源或是太阳能电源，所有这些电源在工作时，均不是恒压电源，当电流流过电源时，电源内部总是或多或少地产生一定电压降落，外电路得到的电压比电源电动势要小。从这点来看，经典电源模型是解释不了的，在解释非电容器电源或者说恒压电源时，经典电源模型很明显是错误的。
既然经典电源模型所描述的是恒压电源，那么一般的非恒压电源的两极理所当然地没有等量异种电荷，电源内部也没有静电场了。根据笔者《电源论》《电源论（二）》中的林氏电源模型理论可知，由于原子极化的产生，使电源两极表面分别露出极化原子的一极化电荷部分，从而使电源两极外部空间形成一个电场，但是该电场并非由净电荷产生，故该电场不是静电场即不是库仑电场，当然这个电场没有静电场一般的性质，比如它不满足。相反由于电源两极电压就是外电压，等于电源的电动势，所以此时在电源外部从电源正极至负极有 ，而由于电源内没有电场，所以有，故同时通过电源内部、外部的任何一个闭合路径均有 。这仅是对于一个没有接通外电路的电源的情况。
对于一个接通外电路的电源而言，由于电流的流通，使电源内部与外部形成了一个连续闭合的电压分配电场，所以有。这就是全电路欧姆定律。
由此可见，无论电源是否接通外电路，均有
从上述分析中我们知道，电源两极在外空间形成的电压分配电场并不是库仑（静）电场，不是势场，也就是说，在这个电场空间各点没有电势高低的分别。
如果在电源正极一端的电场中放入一个负电荷，由于没有电场空间没有电势的高低，所以这个负电荷在此电场中虽然有电场力的作用，却不至于向电场力方向向正极运动。如果在电源正极一端的电场中放入一个负电荷的同时，在负极一端的电场中也放入了一个正电荷，同样地由于电场空间没有电势的高低，所以，两电荷均在原位置保持静止状态。
上述分析表明，个体电源在没有接通外电路时，电动势只在电源两外部空间形成的电压分配电场是一个无势场；只有当外电路接通，电源内外同时存在着电压分配电场，把电动势以电压降的形式分配在电路中的各个元器件时，电场才具有电势和电势差的概念，电荷才会在电场力的作用下向电势能低的方向运动。也就是说，只有电源内部有电压分配电场时，才能形成电流，才能向外输出电能。
根据以上分析，如果我们只在电源的一极接上一块金属导体，如图1所示，由于此时电源内部没有形成电场，该金属导体则处于电源外部的无势电压分配电场中，金属内的电荷不发生（定向）移动，所以无论是金属导体还是电源，都将保持其电中性；即使此时在电源另一极接上一块金属导体，如图2所示，同样地，由于外电路没有接通，电源内部尚无电压分配电场，两块金属导体内的电荷也同样不发生（定向）移动，此时的电源与两块金属导体也都保持其原有的电中性；但是，如果把电源两极的金属电场弯曲成如图3所示的形状，两金属导体的缺口相当于联接上一个电容器（元器件），电路闭合，电源把电动势由电压分配电场分配到电源及电容器上，电流形成，直到给电容器充满电为止。电源电动势仍保持不变，电源内部的电压分配电场消失，电流中断，电源还是保持其电中性；电源两极的金属导体则分别带上正负电荷，在两导体的缺口之处形成了一个静电场（库仑电场、有势场）。
完稿于2003年12月25日
参考文献
1、
2、
| 已投稿到： |
|
|---|
