Ist das elektrische Feld eine Eigenschaft einer Ladung oder ist es eine räumliche Verteilung der elektrostatischen Kraft?

Ich bin etwas verwirrt darüber, was ein elektrisches Feld entstehen lässt. Ich kann es auf zwei verschiedene Arten wie folgt betrachten.

  1. Wenn zwei Ladungen durch einen Abstand getrennt sind, gibt das elektrische Feld die Verteilung der Größen der elektrostatischen Kraft an verschiedenen Sätzen von zwei verschiedenen Positionen der zwei Ladungen innerhalb des Feldes an, was darauf hindeutet, dass das elektrische Feld nur existiert, wenn die elektrostatische Kraft existiert. Und wird nicht existieren, wenn nur eine Ladung vorhanden ist.

Oder

  1. Wie die Quantentheorie der Felder nahelegt, ist das elektrostatische Feld eine Eigenschaft einer Ladung und existiert daher auch dann, wenn nur eine Ladung vorhanden ist, was darauf hindeutet, dass das elektrische Feld von der elektrostatischen Kraft unabhängig ist.

Welche der beiden obigen Aussagen ist richtig? Ist das elektrische Feld mit der Ladung oder der elektrostatischen Kraft verbunden?

Ihre erste Aussage legt mir nicht nahe, dass das elektrische Feld nur existiert, wenn die Kraft existiert. Sie besagt lediglich, dass die Verteilung der Kräfte durch das elektrische Feld gegeben ist.
@Ezze In meiner ersten Aussage: Die Kraftverteilung beschreibt das elektrische Feld. Die Kraft ist der Beschreiber des Feldes (das beschrieben wird). Der Beschreiber muss existieren, um das Beschriebene zu beschreiben. Dies deutet darauf hin, dass ein elektrisches Feld nur dann existiert, wenn die elektrostatische Kraft existiert.
"Wenn ein Baum in einen Wald fällt und niemand in der Nähe ist, um es zu hören, macht es dann ein Geräusch?" Wenn es nichts gibt, womit man die Kraft messen könnte, existiert das Feld dann überhaupt?

Antworten (1)

Die klassische Definition eines elektrischen Feldes an einem Ort X ist die Kraft, die eine kleine Testladung spüren würde , wenn sie platziert würde X (geteilt durch die Prüfgebühr).

Formeller,

E → ( X → ) = lim Q → 0 F → ( Ö N   Q   A T   X →     D u e   T Ö   Ö T H e R   C H A R G e S ) Q

Insbesondere gibt es kein Problem, das elektrische Feld aufgrund einer einzelnen Punktladung zu definieren.

In der Quantenfeldtheorie ist das elektrische Feld ein Operator, der typischerweise durch den elektromagnetischen Tensor definiert wird F μ v

E ich ≡ F 0 ich = ∂ 0 A ich − ∂ ich A 0
Wo A μ ist das Vektorpotential. In der Quantenfeldtheorie muss es keine Quelle des elektrischen Feldes geben; Vakuumschwankungen haben physikalische Effekte wie den Casimir-Effekt oder die Renormierung der Elektronenmasse.

Was ist mit der Definition des elektrischen Feldes aus der Quantentheorie der Felder? Wenn eine Testladung erforderlich ist, um das elektrostatische Feld einer anderen Ladung zu beschreiben, bedeutet dies, dass das Feld keine Eigenschaft der Ladung ist, sondern eine Beschreibung der Verteilung der elektrostatischen Kräfte, denen die beiden Ladungen ausgesetzt sind. Rechts? Aber die Quantentheorie der Felder legt nahe, dass das elektrische Feld eine Eigenschaft der Ladung ist.
@Somanna Ich habe einen Kommentar zu qft hinzugefügt.
Ist das elektrische Feld eine Eigenschaft einer Ladung oder ist es eine räumliche Verteilung der elektrostatischen Kraft?
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