无线电基础理论探讨四交变电量点电荷电场分析之点电荷库仑场

　　图中，小圆圈中一个S形状的图标为交变电源。
　　图中，O为点电荷中心，R为点电荷半径，P为点电荷球表面上的一点，A、B、C为置于交变点电荷电场辐射线上的直线导体，F假设为距离点电荷无穷远处的一点（实际上不存在，只是为了表述方便）。
　　交变点电荷的电荷量为Q=C*A*sin(ωt+α) ，交流信号源交变规律为正玄波，频率为3Mhz，波长 λ= AC=100米，半波长 λ/2= AB=BC=50米，振幅A=1000V；光速为300000km/s,一个波长周期为1/3微秒。
　　图中，红色正方形里的数字表示交变点电荷库伦力场传播的顺序，1为最早出发，5为最晚出发。
　　上图中的红色正玄波图形，不是交变库伦力的实际图形，也不是交变库伦力的传播路径和方向，而是垂直方向表示某一时刻的交变库伦力的大小和方向，在ABC线上方的图形，表示交变库伦力的方向是从交变点电荷O经过ABC各点到F点，在ABC线下方的图形，表示交变库伦力的方向是从F经过CBA各点到交变点电荷O点，图形的形状符合正玄波规律。
　　重磅结论：交变点电荷周围没有电场，所谓的点电荷电场实际上是库伦力场，更没有交变电场产生的交变磁场。进而推论：宇宙空间没有任何交变电场，所谓的交变电场实际上是交变电荷的交变库伦力场，更没有交变电场产生的交变磁场，也没有无线电波，所谓的无线电波，实际上是交变库仑力场。但为了便于理解和表述，本文借用经典物理理论的电场、无线电波。在本文中，电场与库仑力场是等效的。
　　本文应用经典物理中【电荷同性相吸，异性相斥的现象和结论，产生库仑力的本质目前未知，待将来有识之士破解】
　　在上图中，交变点电荷产生交变库伦力场（电场），交变库伦力场（电场）的传播路径为从O（实际为P）经过A、B、C到F,交变点电荷产生的交变库伦力场（电场）各向同性，也就是交变点电荷球表面上的任意一点都同时产生交变库伦力场（电场），交变库伦力场（电场）的传播路径为球表面的法线方向，交变库伦力场（电场）的方向以正玄波的频率从O指向F或从F指向O交替变化。
　　交变库伦力场（电场）的大小就是对置于场中的电荷的作用力的大小。交变库伦力场强度（电场强度）的大小就是对置于场中的单位电荷的作用力的大小。
　　交变点电荷对置于交变库伦力场中的交变电荷有力的作用：
　　库伦力F=C*A*sin(ωt+α)× q/(4πr²ε )，C*A*sin(ωt+α) 为交变点电荷总电量，q为置于场中的实验电荷电量，r为电荷之间的距离，ε为介质常数（介质常数为介质结构阻碍电子或质子运动的能力）。
　　库伦力场强度（电场强度）E=F/q=【C*A*sin(ωt+α)× q/(4πr²ε )】/q=C*A*sin(ωt+α) /(4πr²ε )
　　公式的本质含义是：交变点电荷产生的交变库仑力场，均匀分布于以任意r为半径的任意球表面，球面上任意一点交变 库伦力场强度（电场强度）与交变点电荷点量成正比，与r的平方成反比，与介电常数成反比。
　　P点的库伦力场强度（电场强度）Ep=C*A*sin(ωtp+α) /(4πLop²ε )[Lop为从O到P点的距离，下同，不再赘述 ]
　　A点的库伦力场强度（电场强度）Ea=C*A*sin(ωta+α) /(4πLoa²ε )
　　B点的库伦力场强度（电场强度）Eb=C*A*sin(ωtb+α) /(4πLob²ε )
　　C点的库伦力场强度（电场强度）Ec=C*A*sin(ωtc+α) /(4πLoc²ε )
　　F点的库伦力场强度（电场强度）Ef=C*A*sin(ωtf+α) /(4πLof²ε )=Q/(4π∞²ε )=0（∞为无穷大 ）
　　以上公式中的tp、ta、tb、tc、tf为库伦力场到达各点的时刻。
　　交变点电荷库伦力场强度（电场强度）的大小，就是交变点电荷吸引或排斥场中电荷的能力，强度越大，吸引或排斥场中电荷的能力就越大。
　　重磅结论：
　　当把导体ABC置于交变点电荷库伦力场中时，在正玄波正半周（正玄波图像上半部分）期间，根据同性相吸，异性相斥现象，带正电量的点电荷排斥导体内的所有原子核（质子）逆向交变点电荷移动或具有移动的趋势，吸引导体内的所有电子向交变点电荷移动，电荷的运动数量符合正玄波正半周规律；在正玄波负半周（正玄波图像下半部分）期间，根据同性相吸，异性相斥现象，带负电量的点电荷吸引导体内的所有原子核（质子）逆向交变点电荷移动或具有移动的趋势，排斥导体内的所有电子逆向交变点电荷移动。
　　由于电场以光速传播，因此，在一个正玄波周期内，长度为一个电源波长的导体ABC各点的电荷分布不会同时变化，而是以光速逐渐变化，在导体上形成一个完整的正玄波电荷分布。
　　假设在t0时刻闭合交变点电荷电源开关（忽略库仑力从O到A点的传播时间，不影响分析）：
　　在t0时刻，交变点电荷在A点处的库仑引力为0，导体ABC各点都没有受到库仑力影响，各处电荷受力均为0，导体中的电子处于平衡状态。
　　在t1时刻，在交变点电荷库仑力的推动下，交变点电荷产生的库仑力为正玄波负半周的下降段，即从红框1到红框2的部分，已经传播到了A点到B点的中间部位。此时，在红框1处的电荷为0，库仑力为0，红框2处的电子最多，库仑力最强（排斥电子的库仑力），导体中其余部位电荷处于平衡状态，没有库仑力。
　　在t2时刻，在交变点电荷库仑力的推动下，交变点电荷产生的库仑力为正玄波负半周的上升段，即从红框2到红框3的部分，已经传播到了B点。此时，在红框2处的电子最多，库仑力最强，红框3处的电荷为0，库仑力为0。此时，红框1已经传播到了B点，红框1到红框2之间的库仑力与t1时刻相同，导体中其余部位电荷处于平衡状态，没有库仑力。
　　在t3时刻，在交变点电荷库仑力的推动下，交变点电荷产生的库仑力为正玄波正半周的上升段，即从红框3到红框4的部分，已经传播到了B点到C点的中间部位。此时，在红框3处的电子为0，库仑力为0，红框4处的电子最少（质子最多），库仑力最强（吸引电子的库仑力）。此时，红框1已经传播到了B点到C点的中间部位，红框1到红框3之间的库仑力与t2时刻相同，导体中其余部位电荷处于平衡状态，没有库仑力。
　　在t4时刻，在交变点电荷库仑力的推动下，交变点电荷产生的库仑力为正玄波正半周的下降段，即从红框4到红框5的部分，已经传播到了A点到B点的中间部位。此时，在红框4处的电子最少（质子最多），库仑力最强，红框5处的电子为0，库仑力为0。此时，红框1已经传播到了C点，红框1到红框4之间的库仑力与t3时刻相同，导体右边其余任何部位的电荷处于平衡状态，没有库仑力。
　　此时，交变点电荷的库仑力经过一个正玄波周期，即1/3微秒的时间，走过了正玄波波长的距离，即100米，产生的正玄波规律分布的电荷正好占据了导体ABC的全部位置。A到B之间分布着没有电子的质子，消失的电子是被交变点电荷的负半周库仑力排斥到了B到C之间，B到C之间分布着大量被排斥过来的电子。
　　在下一个正玄波周期，A到B到C重复之前的电荷变化，原来A到B到C的电荷继续作用于其后的位置，产生周期重复的正玄波电荷分布。
　　如果这时，把ABC从B处截断，接入一个无线电接收装置，就构成了最简单的无线电通信系统，但是，要使通信系统正常工作，导体ABC的长度必须缩短为波长的一半，即AB=BC=25米，也就是半波振子天线。这样的无线通信系统是纯正的纵波无线电。
　　在这个过程中，导体内有了电荷的移动，说明有外部力量对电子做了功，那么，点电荷损失能量吗？肯定损失能量！当点电荷排斥负电荷时，负电荷同样排斥正电荷，这样，点电荷周围的电子在排斥力的作用下，向点电荷内部移动，这时，在库伦力场的作用下点电荷表面就出现了库伦力场不平衡，就会有其他电荷移动到库仑力低的这一点，在点电荷里，库仑力最强的是位于点电荷中央的电源，所以移动的电荷就由电源提供，因而电源时时刻刻的在补充点电荷损失的能量。
　　下一节继续分析：
　　无线电基础理论探讨：四、实用无线电电场分析-横波无线电通信