一、电场学
电场学也叫做电炁流学、电气学、电能学，简称电学，是关于电场的学问。电学包括电的认识、电的生产、电的使用和电的防护等几方面的知识，由静电学、直流电学、交流电学、电磁学、电波学（电信息学，有线电传播学和无线电传播学）和电算学等学科组成，还分出电工学、电子学、电子元件学、电子计算机学（电脑学）、无线电学、有线电学、发电学（有水电、火电、核电、风力发电、光电等）、热电学、电化学、电医学、电子自动化学等多门分支学科。
电学是西学的很重要学科，是一门十分实用的学问，是应用最广泛的学科。电在西学技术中占有相当重要的地位，几乎所有的西学技术都离不开电，都要用到电。电器都要用到电，从日常生活、生产到科研，电提供了清洁、方便、经济、用途广泛的能源方式。伟大的发明家爱迪生发明了上千项用电技术，奠定了应用电学的基础。现在我们再也离不开电了，如果停电一会儿，我们就会觉得日子很难过。我们已经不习惯于油灯、汽灯和蜡烛的昏暗环境，我们已经习惯了电灯、播放机、电影、电视、电脑、手机等有电的生活方式。以电为基础的信息科学迅速发展，电渗透到了场、波、热、光、射线五种炁流的应用领域。
电脑（计算机技术）是电学的巨大成就，集电学技术于一体。各种发明都是人类感官和四肢的增强，电脑是人脑的延伸。电脑的理念是由两位美国人在1945年提出的。1946年第一台电子计算机在美国面世，是有史以来最重要的发明。该计算机体积为90多立方米，占地30多平方米，重量达30多吨。集成电路使计算机的体积大大减少，同功能的计算机只有火柴盒那么大，耗电更少。集成电路已经接近极限。1969年，美国组建了由电脑组成的信息高速公路，构成独特的国际互联网（因特网），各地的各种信息都能够在网上交流，实现了光速交流。多媒体诞生于1980年段中期，到1990年段已经成熟，能够处理数字、文字、声音、图象等信息。混沌计算机是有神经功能的计算机，是根据混沌理论发展起来的新生事物。混沌家用电器已经在日本出现，其性能比模糊电器优越许多。正在研究生物计算机、数字计算机、量子计算机、激光全息存储、蛋白质存储、半导体存储等各种新型计算机及其相关技术。1960年段开始研究分子开关的生物计算机，至今未见成果。生物计算机具有半导体计算机所没有的特殊性能和突出优点：集成化高10万倍，动作快1千倍以上，能够自我修复，可靠耐用，能耗极少，不会发热。电脑的优点不可置疑，缺点也很突出。电脑经常出现故障，是十分令人讨厌的事情。电脑的普及导致信息时代的危机——软件可靠性造成的危险、危机和损失是很可怕的。硬件坏了只会死机，软件有问题了会发出错误的指令。卫星、飞机、飞船、导弹、机器人等各种电脑控件可能会因一个标点而失效、遭受恶运。软件故障占整个计算机系统故障的65%以上。计算机病毒被叫做超级武器，是具有强大破坏力的软件（编程），能够使电脑全面瘫痪。黑客能够轻易侵占计算机系统。
机器人是电技术的一个重要应用，有智能机器人、水下机器人、核工业机器人、排险机器人、爬墙机器人、管道机器人、喷浆机器人、微驱机器人、果树采集机器人等。
空间技术也叫做空间信息高速公路，是以卫星、光纤和通讯设备架设起来的集电脑、电话、电视、传真、音响为一体的多媒体系统——通信网络，其基础就是电技术。
模糊技术的应用。1965年美国的札德教授提出了模糊逻辑理论，人们据此发明了模糊信息处理、模糊电器和模糊控制等技术，其基础也是电技术。
未来最具影响力的十大军事高技术：电子技术、探测技术（光学探测、夜视、雷达探测、地面传感探测）、计算机技术、通信技术、隐身技术（可以降低雷达、红外线、视觉、声音探测的能力）、智能技术（智能武器系统和智能专家系统，自动驾驶、自动识别、自动效能评估等自动操作系统，智能导弹、智能炸弹、智能地雷等智能弹药，智能坦克智能战车等）、制导技术、束能技术、航天技术、激光技术（主要用于激光测距、激光制导、激光通信、激光武器、激光影象、对抗、模拟、警卫、侦察、激光工具等方面。激光全息投影技术能够生成激光全息图像）等。这些都是通过电技术的应用来实现的。雷达（有单脉冲雷达和连续波雷达）根据脉冲电磁波的反射时间和载波的多普勒效应可以得知火箭的速度、角度、方位角等飞行轨道信息。雷达测距方法极大地提高了精度，对太阳系测距起到重要作用，测日地距1亿5千万公里的误差只有1.6公里，这是光学方法无法做到的。
比较先进的电技术还有：传感探测、束能技术（定向能技术，把激光、射线粒子束、等离子束、微波、声波等形式的能量向一定的目标发射的技术，对目标造成高效破坏，具有射速快、命中率高、威力大、效率高适应性强的特点）、灵境技术（也叫做虚拟现实技术，是利用计算机进行实现的）等等。
本节介绍静电学和直流电学。交流电学、电波学和电算学另外介绍。
（一）、静电学
1、带电现象。
人们认识电是从自然界的带电现象开始的。在中国古代有“顿牟掇芥”的记载（见《论衡》），就是说琥珀能够吸引轻微的东西。公元前7世纪，古希腊的退利斯发现，用毛皮或毛织物摩擦过的琥珀能够吸引纸屑、头发等轻微的东西。1600年英国的吉伯发现，琥珀、玻璃、火漆、硫磺、水晶、胶木等许多物体经过呢绒或者丝绸摩擦后，都能够吸引轻微的物体。这些吸引轻微物体的现象叫做带电现象。物体具有这种性质就叫做物体带了电，有了电荷。带电的物体叫做带电体。使物体带电的方法叫做起电、生电。有三种起电方法：用摩擦的方法起电叫做摩擦起电，通过接触把带电物体上的电荷转移到无电物体上的方法叫做接触起电，用静电感应的方法起电叫做感应起电。摩擦生电的方法是由英国的格雷认识的。美国的富兰克林发现了雷电。这些电现象叫做静电现象。静电学是关于静电现象的学问。
经过研究知道，起电的过程就是把其他形式的能量转变成电能的过程。任何物体相互接触运动（摩擦、碰撞、剥离、断裂等）都会形成静电。静电会引起易燃易爆物发生火灾爆炸。静电危害在石油、化工、橡胶、国防、塑料、纺织、造纸、印刷等易燃易爆物的生产和贮运中都发生过严重的教训，尤其是对石油产业危害最大。静电是石油工业的大敌，运油车在尾处拖一根铁链就是为了接地，把汽油流动引起的静电荷传到地上，防止静电积聚而发生火灾。
炁学提示：电的本质是电炁流（也叫做电场炁流、电场），电炁流是由电炁粒生产的。电的传播是电炁流的传播，电炁粒并没有移动，或者是电炁流流动带动了电炁粒移动，就像水流动带动漂浮物流动一样。电有电炁粒（带电炁粒，例如电荷、带电物体、电器、电池、电机等）和电炁流（例如电场、电流、电波）两个意思。电炁粒有产电炁粒（电荷、电池、电机）和用电炁粒（送电和负载炁粒，也包括控制电和计算电的炁粒，例如电子元件、开关、电线、变电器、电器、电表、测电器等）。根据电流的特征，分为直流电（定向流动的电，电场的定向流动）、交流电（交变流动的电，低频电）和电波（高频电，能量比较大的电）。电流是电场炁流的定向流动形成的现象，电波是以波动形式流动的电炁流。
电起源于量子，量子是生产电炁流和磁炁流的基本电炁粒和基本磁炁粒。量子形成原子、分子、物体等组子后，阴阳电炁流进行阴阳中和形成中性电炁流，跟中性的磁炁流一起形成了电磁场炁子，被禁闭在组子内，所以使组子不带电，或者说组子没有电性。生电就是使炁子中的电炁流释放出来，这样物体就带有了电，有了电性。
图4.55物体带电带磁的本质
2、电是物质。
西学发现：整个自然界是由不断运动的物质所组成，绝对静止的物质是不存在的。电也是一种物质，电在永不停息地运动着，根本不存在静止不动的电。所谓静电是指没有定向运动的电，不是说静电是不运动的。在静电平衡时，电荷作无规则的热运动，不作定向运动。电的流动叫做动电，动电形成了电流和电波。静电用途比较狭窄，主要用在对电的认识上，排除静电和静电屏蔽是其重要应用；动电用途比较广泛，电灯、电话、电动机、电脑、电视、收音机、广播等电器（电技术产品）都需要用到动电。动电有直流电和交流电。
炁学揭密解惑：电物质就是炁体，电是炁体流动形成的现象，电的本质是电炁流。电包括电炁粒和电炁流，电炁粒是生产电炁流的炁粒，电炁流是由电炁粒产生的。电的运动性有两个意思：电炁粒在不停地生产电炁流，电炁流在不停地流动，而电的流动使电炁粒运动。静电就像看似静止不动的即稳定流动的水流，动电就像有波动性的水流。
3、电荷。
西学认识到，电现象是物体带电的结果，带电就是带有电荷。西学发现，自然界只有两种电荷存在，就是正电荷和负电荷。
电荷的电性是人为规定的。1747年，美国科学家富兰克林（1706~1790）对电荷的电性做出了这样的人为规定：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，把用毛皮摩擦过的胶木棒所带的电荷叫做负电荷。他还发现：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，简称为“同电相斥、异电相吸”。后来人们发现，电荷有两类：量子和离子。量子是生产电的基本粒子，电子是最小的电荷，叫做基本电荷；离子是带电的原子或者分子，它生产的电也是出自量子。离子是原子和分子的量子数增加或者减少后形成的微粒。
检验电荷：这是一个电量很小的点电荷，通常是很小的带电球体，是用来检测电量和电场强度用的。
炁学揭密解惑：电是由电炁粒产生的。电炁粒有电微粒和电物体两类，简称电荷和电体（通常叫做导体）。电炁流和电炁粒是同时存在的，在电炁粒的周围总是有电炁流存在。电荷炁粒是生产电炁流的微炁粒，有量子和离子。电炁流的方向决定电炁粒的电性：电炁流离开电炁粒的为正电（正电炁流和正电炁粒），电炁流流向电炁粒的为负电（负电炁流和负电炁粒）；电体有带电体、生电体（电源）、送电体（导体、电线）和用电体（电器、负载）几种。电源有天然电源（例如雷电、静电体）、人造电源（例如电池、发电机、起电）和生物电（生电生物，例如电鳗、植物电。响尾蛇的尾巴的电压可以达到75~100伏。响尾蛇甩尾是为了生产静电，静电可以让它利用舌头探测环境里的电荷）；送电体是能够把电送到指定地方的物体，而能够隔绝电的流动的物体叫做绝缘体；用电体就是各种电气产品（电器、负载），例如电解池、显示器、电动机、变压器、变电器、电灯、开关等。
在量子学里已经介绍过，量子是同时生产电场和磁场两股炁流的，没有确定的电磁性。只有在量子相互作用时，规定一个为正电（或者负电）量子，然后根据作用的吸引或者排斥情况，就能够知道另外一个量子的电性质（正负电）。而电荷的作用同距离有关，例如异种电荷一般是呈现吸引，但是靠得过近就会呈现排斥，同种电荷一般是呈现排斥，但是距离过远就会呈现吸引（万有引力作用）。如果电作用是吸引，则磁作用就是排斥，相反亦然，平衡状态是电磁作用力相等。
4、导体、半导体和绝缘体。
导电就是把电送走的现象。容易导电的物体叫做导电体、导体。导体是能够让电顺畅通过的物体，通常用来制造电线。电线是将电能从电源输送到负载的装置。任何电荷都能够被地球带走，叫做接地漏电，起到用电安全的作用。金属、动物体、酸碱盐溶液都是良好的导体。没有导电能力或者导电能力很弱的物体叫做绝缘体、电介质，空气、煤油、纯水、玻璃、石蜡、火漆、琥珀、松香、胶木、瓷器、丝绸等都是很好的绝缘体。有中等导电能力的物体叫做半导体，例如树木、纸张、大理石、硅、硒、锗、氧化铜等。半导体性质的基础研究经历了百年时间。1874年布朗发现黄铁矿的整流现象。1930年氧化硒和氧化亚铜整流器开发成功。1948年晶体三极管问世，之后半导体技术迅速发展。
炁学提示：能够让电炁流顺利通过的物体叫做导体，不让电炁流通过的物体叫做绝缘体，介于中间的物体叫做半导体。物体的导电能力同物体炁子有关，符合能级简并规律。电炁流推动炁子流动而传播，推不动流不过去的就是绝缘体。炁子起到炁幕的作用，就像空气幕一样。导电不是电炁粒的移动，而是电炁流的流动，电炁粒的移动只是电炁流引起的现象，就像水流的本质是水在流动，而不是水里的悬浮物的运动。如果没有炁子，电炁流在任何物体内都能够顺利流过。
图4.56电流的本质
5、验电器。
这是用来检测电的，通过检测电炁流而知道电炁粒，可以测定知道物体是否带电和带什么电，以及电的分布情况。常用的是金箔验电器。验电的原理是同电相斥、异电相吸。如果物体是带电的，金箔就会相斥而张开，如果物体不带电，金箔就不会张开。如果事先让验电器带上已知电荷，根据金箔的张开情况就可以知道物体带的是正电还是负电：角度变大说明所带电荷与验电器是一样的，角度变小说明所带电荷与验电器相反，如果角度不变说明物体不带电。测电笔也是一种验电器，只能测知物体是否有电。
图4.57金箔验电器
6、电荷在导体上的分布。
电荷没有定向移动的状态叫做静电平衡状态、静电平衡。在静电平衡时，电荷在导体上的分布规律是：电荷完全分布在导体的外表面上，内部没有电荷，起到静电屏蔽作用。静电屏蔽现象是法拉第在1836年发现的。在表面曲率越大的地方，电荷越密集。球形导体外表面上的电荷分布总是均匀的（因为曲率一样大）。
炁学提示：由于电炁流的作用，使电炁粒（电荷）相互排斥，出现了上面的分布情况。这种现象同水里的漂浮物聚集在水面上的现象是相似的，漂浮物是受到水的浮力作用，电荷是受到电炁流的电力作用。
图4.58电荷在导体上的分布
7、电子论和静电感应。
西学用电子论解释电现象：一切电现象都能够用电子进行解释。物体得到多余电子就带负电，失去一些电子就带正电。起电是电子重新分配的过程。电子的分配符合电荷不灭定律：电荷只是等量移动，不会增加也不会减少。摩擦起电是一个物体的电子转移到另外一个物体上，接触起电是电子从电子多的物体转移到电子少的物体上。正电和负电相等时物体就不带电，叫做电的中和。导体容易导电是由于有自由移动的电荷（自由电子、离子）。通过电子导电的现象叫做电子导电。自由电子多则导电能力强，反之导电能力就弱。绝缘体的导电能力很弱，半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
静电感应现象。把带电体靠近导体时，在导体两端同时出现电量相等的两种电荷，在接近带电体的一端出现和带电体相反的电荷，另外一端则出现和带电体相同的电荷。带电体上的电荷叫做施感电荷，导体上因为静电感应而产生的电荷叫做感生电荷。感生的正负电荷总是相等的。把导体接地，导体上就只剩余和带电体相反的电荷。断开接地后移走带电体，导体就是一个带电体，而且带的是和施感电荷相反的电荷。这样的起电方法叫做感应起电。
图4.59静电感应现象
炁学揭密解惑：电的本质是炁流不是电子。电子论是片面的、相对的，只是阐述了电的现象，不是电的本质。所有的量子都是生产电炁流的基本炁粒，电子只是其中的一种。把其他量子注入导体内，同样能够使物体带电。例如把带正电的量子（正电射线）射入物体，就能够使物体带上正电。物体得到电子就带负电，是因为电子生产的电炁流是负电性的；物体失去电子就带正电，是因为核子生产的电炁流是正电性的，而正电炁流不是由电子生产的。把电子拿走，只是使核子的正电炁流显露出来的手段，实际上是使电炁子分离开来而已。如果把正电量子射入核子，核子的电性会增强，相反，使核子分裂出一些量子，核子的电性就会减弱，这些过程中核子电性的改变同电子根本无关。前面已经讲过，在量子形成原子的时候，电场和磁场都已经被中和成为炁子了，所以原子不显示电性也不显示磁性。失去电子会使炁子分离，就是中性电场分离成阴阳两种电场，所以就显示出了电性。
图4.60炁子分解生电生磁
8、电场。
西学认识到，电荷和电场是一个不可分割的整体，在电荷的周围总是有电场存在。在有实物存在的空间里和没有实物存在的真空里，电场都能够存在。电荷之间的相互作用是通过电场进行的。一切电现象都离不开电场的作用，都是电场引起的。与静电现象有关的电场叫做静电场。静电力并不是两个电荷之间的直接作用，而是一个电荷的电场对另一个电荷的作用，是电场作用在电荷上的力，所以静电力也叫做电场力。电场是一种特殊物质，不是由分子、原子、量子等微粒构成的。电场也有质量、能量和动量等，不是由实物粒子组成的，而是另外一种形式的物质。这种物质的性质在许多方面和实物是不一样的。
炁学揭密解惑：电场物质是炁体，电场是炁流现象。电炁流也叫做电能，是具有电性质的炁流，是炁体的一种流动状态，有电场、电流和电波等表现形式。电场只有运动质量，没有静止质量，因为电场是没有静止性质的，是永远流动着的，一旦停止运动就变成了炁体。在电炁粒外流动的电炁流叫做电场，在电炁粒内即导体内流动的电炁流叫做电流。具有波动性的电炁流叫做电信号、电波，在空中传播的电波叫做电磁波。波动的电场叫做无线电，波动的电流叫做有线电。电场炁流简称电场，是炁体的稳流现象。电场有量子电场、离子电场、电荷电场、电体电场、静电场、动电场、交变电场、生物电场等。
电荷产生的电场具有均匀、连续不断的特点，这些电场物质来自哪里又去了哪里？西学没有解决这个问题。西学对磁场的认识同样存在起源的问题。电场炁流是由炁粒产生的，生产电场炁流的炁粒叫做电荷。电场和磁场都是起源于量子，量子是生产电场的基本的电炁粒，叫做基本电荷，同时也是生产磁场的基本的磁炁粒，叫做基本磁子、磁极子。正电荷辐射炁体形成了正电场，吸收炁体形成了负磁场；负电荷则相反，吸收炁体形成了负电场，辐射炁体形成了正磁场。这就是为什么电场和磁场有密不可分的密切关系的内在原因。离子是由原子和分子得到或者失去量子（一般是电子）而形成的电荷。离子和带电体的电性在本质上都是由于量子的电性。把原子或者分子里的量子移走或者把量子（电性不论）射入其中，就能够让其显现出电场和磁场，就变成了离子。电学研究电场部分，磁学研究磁场部分。量子的电是由于量子吞吐炁体形成的，组子的电是由于组子的炁子分离释放电炁流形成的，两者的电的来源是不同的。
电荷作用是通过电炁流进行的，是间接作用，不是电荷之间的直接作用。电场力是两股电场炁流的相互作用力。一个电荷通过电场炁流同另外一个电荷的电场炁流作用产生电场力。如果这个电荷的电场强度改变了，作用力就随之改变，如果把其电场屏蔽了或者是对一个没有电性的炁粒，就没有电场力产生。电场力的大小同电炁粒生产的电场的强度有关，同电炁粒的体积和质量无关。电场力是电场炁流相互作用形成的力，不是电场炁流对电荷本身的作用力。
9、电力线。
电场可以用电力线的图示法表示，这是由英国的法拉第提出的方法。电力线可以表示电场的方向、大小和强度。电力线的切线方向和电场强度的方向相同。电场是真实存在的，电力线是不存在的，是一种假想线，能够形象地表示电场的情况。人们这样规定：电场从正电荷流出，从负电荷流入。电力线总是从正电荷出发到负电荷终止，不闭合，不中断，不相交。生产正电场的（辐射电场的）叫做正电荷，生产负电场的（吸收电场的）叫做负电荷。
下面是点电荷的电场和平行板的匀强电场的分布情况的示意图。
图4.61电力线
炁学揭密解惑：电力线是电场炁流的流动路线，就像水的流线一样，是一种人为规定的虚拟线条，并不实际存在，这是因为电场是炁体的稳流，没有波动性和粒子性。一条电力线表示的是“一条电场炁流”的流动轨迹。电场炁流是直线传播（流动）的，只有遇到其他电炁流相互作用时，才发生弯曲变形，改变路线。电力线的方向就是电荷在电场里的受力方向。正电炁粒是生产正电炁流的炁粒，负电炁粒是生产负电炁流的炁粒。也可以不太正确地简单地说，正电炁粒是生产电炁流的，负电炁粒是吸收电炁流的。说不太正确是因为，负电炁粒一直在生产负电炁流，同有无正电场无关，有电场才能够吸收，没有电场就没有电场可供吸收，但是负电炁流却是一直存在于负电炁粒的周围。电场炁流从正电炁粒出发到负电炁粒止，其实是电炁流的重合形成电炁子（中性电炁流）而已。电场炁流如果没有遇到其他电炁流，就会直线传播，如果遇到其他电炁流，就会与之发生电炁流的相互作用：同电相斥，异电相吸。电炁流相吸就是阴阳两股电炁流相互结合形成中性的电炁流。
10、电量。
电量是对物体带电能力的量度，是带电体所带电荷（富余量子）的多少，用Q、q表示。所带的电荷多则电量大，引起的电场作用就大。
炁学提示：电量就是电炁流的流量，是电炁粒生产电炁流的能力的重要量度指标之一。电量大则表示电炁粒生产的电炁流多，强度大。电量如同水的流量（水量）一样。电炁粒生产电炁流，两者之间有线性关系。
11、库伦定律。
通过电场作用产生的力叫做电场力、电力。对于电荷之间的作用力叫做静电力。因为这个作用规律是由库仑发现的，所以静电力也叫做库仑力，电荷作用的规律叫做库伦定律。1785年，法国科学家库伦通过用扭秤仪器进行科学实验发现：两个点电荷之间的相互作用力，沿着它们之间的连线，大小相等，方向相反，跟两个电荷的电量的乘积成正比，跟两个电荷之间的距离平方成反比。公式表示如下：
F=Kq1q2/εr2
这个就是库伦定律公式。式中：F为电荷的作用力，K为比例常数，q为电量，r为两个电荷之间的距离，ε为电介质（绝缘体）的介电常数。F为正值时表示是排斥关系，负值时表示是吸引关系。电介质的介电常数值：真空和空气为1，一般物质是2～8，纯水为81（比其他物体大得多）。电量的单位是静库（厘米克秒制静电系单位电量、静电单位系）、库伦。1库伦=3×109静库=6.25×1018个电子电量。电子是最小的电荷，叫做基本电荷，电子的电量叫做基本电量，用e表示，e=1.6×10-19库伦=4.8×10-10静库。静库的规定：两个电量相等的点电荷，在真空中相距1厘米时的作用力恰好是1达因，则电荷的电量就是1静库，此时K=1。严格来说，这个公式只适用于点电荷。点电荷是只有电量而没有体积的几何点，是一种理想电荷，实际上就是带电的奇点、生产电的奇点。显然这样的电荷是不存在的。一般情况下，当带电体的大小比作用距离小很多时，都可以近似看作是点电荷。均匀带电的球状带电体可以看作是电荷集中在球心的点电荷。
炁学揭密解惑：电力的本质是电炁流之间的作用，电炁流对电中性的炁粒是没有电力作用的，因为电中性炁粒没有生产电炁流。电炁粒生产电炁流的能力，可以用温能公式表示如下：
ε=κT
其中，T为炁粒表面处的炁流的绝对温度（单位：开、K），ε为炁粒表面处的电炁流强度，κ为常数。κ值与环境里的炁体状态（炁体、炁流和炁子的存在情况）有关，对于整个炁海则是一样大的。可以用正负号表示电炁流的方向：＋表示电炁流是流离开炁粒的，－表示电炁流是流向炁粒的。
在r处的电炁流强度为：
E=ε/r2=κT/r2
对在r处的另外一个电炁粒（炁粒2。第一个炁粒为炁粒1）的作用力为：
F=κ·E1·ε2=κ·(κ1T1/r2)·（κ2T2）=KT1T2/r2
式中，K=κκ1κ2，为作用力常数。
我们同库仑公式：F=Kq1q2/εr2比较一下，可以发现电量q和温度T之间有必然的联系，从而揭示了电量的本质。同时还揭示了库仑公式里的K和ε的本质意义。温度T是表示炁流紊乱程度的物理量，电场炁流是稳流，紊乱度极低，因此温度会极小。
12、电场强度。
电场对电荷有力作用，电场作用力的大小和电场强度有关，用电场强度表示。电场中某一点的电场强度：
E=F/q
F为电荷所受到的电场力，q为检验电荷的电量。这个是电场强度的定义式。对于点电荷：
E=Q/εr2
电场强度的单位：达因/静库（静电系单位电场强度、静电系单位）。我们规定：1静库的点电荷所受到的电场力正好是1达因，则那里的电场强度就是1达因/静库。
电场强度（简称场强）是有方向的，是矢量。我们规定：正电荷在电场中的电场力的方向就是电场强度的方向，负电荷则相反。细小又能够自由转动的针状绝缘体，在电场中停止时的方向就是场强的方向。匀强电场的电场强度的大小和方向都相同。
炁学提示：请将E=Q/εr2和E=κT/r2比较一下。电场炁流如同水的稳流，电场强度如同水流强度，间接反映的了流速。
13、电势能、电势、电压和电压表。
电势能就是电荷在电场中所具有的势能，用W表示。电荷在电场中会受到电场力的作用，电荷移动就是电场力做了功，会使电势能发生改变（减少或增加）。和重力势能一样，电场力的功只同电荷的起止位置有关，同电荷的实际路径无关。电荷总是从电势能较大的一点移向电势能较小的一点，就是总是向电场力做正功的方向运动。电势能为电场和电荷所共有。
电势也叫做电位，用U表示，是单位正电荷在电场中某点的电势能（电位能），是电势能同电量的比值。用公式表达如下：U=W/q。电势的单位是静伏（尔格/静库，静电系单位电势）、伏特（V）。1伏特=1焦耳/库伦=1/300静伏。静电平衡时，导体上的电势处处相等，内部的电场强度为0，但是电势不为0。两个不同的导体连接后，电势最后必然相等。我们通常取地球或者无限远处或者电场外或者公共接点作为标准位置，叫做零电势点。电势顺着场强的方向降落。
等电势点和等电势面。在电场中电势相等的点叫做等电势点，把等电势点连接起来形成的面叫做等电势面。等电势面总是与电力线垂直的。
导体上的电势。导体上静电平衡的条件是电场强度到处为零，此时的导体是一个等电势体，导体表面是一个等电势面，空心导体内部的电场强度也到处为零，起到静电屏蔽作用。只有在静电平衡状态下，导体才有确定的电势。我们通常取地球为标准导体，并且规定地球的电势为零，比地球的电势高的为正电势，比地球的电势低的为负电势。带正电的导体具有正电势，带负电的导体具有负电势。导体的电势就是导体同地球的电势差，用静电计测量。静电计就是一个用金属外壳包装着的验电器。不同的导体的电势是不同的，相互接触时，会形成接触电势，使电子移动。接地的电线的电位为0。通常也取多元件汇集的点作为零电位点。
电压也叫做电势差、电位差，是电场中两点的电势之差，用V表示：V21=U2-U1=A/q。A为电功（电场力所做的功），A=W2-W1。
对于匀强电场：V=El。l为两点的距离，V/l叫做匀强电场的电势梯度（陡度）。
电压的方向是从高电位指向低电位。电压用电压表（伏特计、毫伏计）测量，用并联法连接。电压表是经过改造的电流计（串联一个大值电阻）。
炁学提示：电场炁流形成的电势能、电势、电压等现象，就像水的势能、水位、水压等现象，更像重力场现象。电场炁流之所以能够在导体内流动，是由于导体两端的电位不同（就是炁子的能量差）引起的，就像水位不同导致水的流动一样。水位之差叫做水压，电位之差叫做电压。水从高水位流向低水位，电炁流从高电位流向低电位。不同的物体具有不同的物体炁子，相互接触就会引起炁子的流动，形成接触电位。提高水位的方法是用抽水机往水池水管里充水，提高电位的方法是用发电机往电池电路里充电。发电机是生产电炁流的机器。
14、电容和电容器。
电容是物体容纳电荷的能力，等于电量和电势之比：C=Q/U。电容的单位是静法（静电系单位电容。静库/静伏）、法拉（法、F）。1F=1库伦/1伏特=9×1011静法=10-6微法拉（μF）=10-12微微法拉（μμF）。地球的电容约为6.4×108静法≈7×10-4法拉。电容同大小、形状、周围的导体和电介质有关，跟制造它的材料无关。均匀带电球体的电容的静法数等于它的半径的厘米数。当两块带等量异种电荷的平行金属板足够靠近时，它们的电容就不受到周围环境的影响，是恒定的。
电容器是一种电容比较大而且恒定的装置，是由两个相互绝缘又接近的导体组成的。最简单的电容器是平行板电容器。电容器是无线电线路不可缺少的元件。常用的电容器有固定电容器（有蜡纸电容器、云母电容器、陶瓷电容器、油质电容器等）、可变电容器（由定片和动片组成）和半可变电容器（常见的有云母介质和陶瓷介质两种）三种。
平行板电容器的电容公式：
式中，S为极板面积（厘米2），d为板间距（厘米），ε为电介质的介电常数，C的单位为静法。
电容器的连接方法。用连接电容器的方法可以改变电容器的电容量。有串联和并联两种基本接法。
电容器的并联：C=C1+C2。
电容器的串联：。
图4.62电容器的连接
炁学提示：电容是容纳电炁流的，就像水池是容纳水的。水流在水池里形成静水，提高水池的势能，电炁流在电容里形成炁子，提高了电容炁子的能量，就是提高电容的电势能。电容量就是反映电容炁子的物理量。电容器的串并联就像水池的串并联。电荷是生产电炁流的，所以说“电容是容纳电荷的”也没有错。电荷流出去形成电流，实际上是电场炁流流出去形成了电流，因为电的本质是电炁流，不是电荷。