電磁場(chǎng)的擴(kuò)散定義及過(guò)程詳解

下圖為的平板電容器的電場(chǎng)模型圖：

紅線為正極電板，下面黑線為負(fù)極電板，藍(lán)色帶箭頭線為電場(chǎng)。那么，這個(gè)電場(chǎng)是怎么擴(kuò)散出去的呢？

我們很自然的想到在我們生活中，存在各種各樣的擴(kuò)散現(xiàn)象，比如水滴落到地面的擴(kuò)散，不同密度的氣體的擴(kuò)散等等，這些擴(kuò)散，都是基于一個(gè)基本理論基礎(chǔ)，牛頓定律:F = M * A，在力的作用下對(duì)水分子或者氣體分子產(chǎn)生加速度。擴(kuò)散的快慢取決于力的大小及質(zhì)量的大小。

我們把這個(gè)平板電容器，接上電阻負(fù)載，如下圖模型：

我們?cè)囍鴱碾姾傻臄U(kuò)散角度解釋電路問(wèn)題，正極因?yàn)槿鄙?a target="_blank">電子而表現(xiàn)為正電荷，負(fù)極因?yàn)橛羞^(guò)多的電子，而表現(xiàn)為負(fù)電荷。越靠近電容端，電荷密度越高，同種電荷相互排斥，相反電荷相互吸引，所以存在擴(kuò)散基礎(chǔ)，通過(guò)擴(kuò)散電荷實(shí)現(xiàn)了電流。

以上這個(gè)解釋?zhuān)瑢儆诮?jīng)典物理的解釋?zhuān)容^容易接受，實(shí)際上，這樣的觀點(diǎn)，也可以起很大的作用，起碼讓自己不惑，可以解釋很多現(xiàn)象，比單純的電路回路概念，提高了一個(gè)等級(jí)。因?yàn)檫@個(gè)擴(kuò)散模型表達(dá)了信號(hào)是從源端到負(fù)載的過(guò)程，更接近電磁場(chǎng)理論了。常規(guī)的電路理論，腦子中，電子是從負(fù)極出來(lái)經(jīng)過(guò)負(fù)載再回到正極，走一圈回去。

但是，以上的電荷擴(kuò)散模型存在一個(gè)致命的邏輯錯(cuò)誤，那就是，電荷，也就是電子存在質(zhì)量，而我們都知道，信號(hào)的建立是光速，而要想達(dá)到光速，質(zhì)量必須為零，所以，基于電荷的擴(kuò)散模型，跟理論沖突，不符合實(shí)際。

那么這個(gè)模型中，那個(gè)東西是不存在質(zhì)量的呢？那就是電場(chǎng)，電場(chǎng)是不存在質(zhì)量的，所以具備達(dá)到光速的可能。但是又有一個(gè)邏輯問(wèn)題，那就是，電場(chǎng)的質(zhì)量為零，加速度應(yīng)該是無(wú)限的，最終速度應(yīng)該是無(wú)限的，為什么是光速定值呢？

我們?cè)倏次锢韺W(xué)，有一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，所有的公式，都是一個(gè)“等式”，自然界不存在“極點(diǎn)”，無(wú)窮大，那么既然電場(chǎng)的質(zhì)量為零而導(dǎo)致加速度無(wú)窮大，速度無(wú)窮大，這個(gè)不符合自然界特點(diǎn)，所以，自然界必須引入另一個(gè)質(zhì)量也為零的場(chǎng)，而這個(gè)場(chǎng)與電場(chǎng)的特性恰好相反以解決無(wú)窮大問(wèn)題，這就是磁場(chǎng)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)滿(mǎn)足安培定律和法拉第定律，相互約束。

電場(chǎng)與磁場(chǎng)是一陰一陽(yáng)，相生相克的，如同男女，相互支持，相互約束，以近20年為一代的速度繁衍生息，而電場(chǎng)與磁場(chǎng)呢，恰好以速度C向前推進(jìn)的時(shí)候，電場(chǎng)與磁場(chǎng)取得平衡，可以理解為速度C就是電場(chǎng)與磁場(chǎng)推進(jìn)的平衡點(diǎn)，這個(gè)很類(lèi)似L、C諧振回路的諧振點(diǎn),只是普通的L、C回路，電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別約束在L與C中，能量在一個(gè)維度上來(lái)回震蕩當(dāng)電場(chǎng)能量最大時(shí)，磁場(chǎng)能量為0，當(dāng)磁場(chǎng)能量最大時(shí)，電場(chǎng)能量為0，可以認(rèn)為兩者相位相差90度正交，而電磁場(chǎng)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)分布在三維空間上，電場(chǎng)與磁場(chǎng)為90度正交場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)方向在第三個(gè)維度上，因?yàn)榭臻g上電場(chǎng)與磁場(chǎng)已經(jīng)成正交90度了，所以運(yùn)行時(shí)，兩者同相位運(yùn)行，同時(shí)最大，也同時(shí)最小，以正弦波的方式向前運(yùn)行。