一對正負電荷中和之后還具有靜電勢能嗎
電荷的中和并不像正反物質(zhì)湮滅那樣，正反物質(zhì)相遇會發(fā)生湮滅，比如一對正電子和負電子就會變成一對光子，這個時候電子將不復存在，而是轉(zhuǎn)化成了光子。電荷的中和，大部分情況下還是如圖中那樣，只是正電荷和負電荷“在一起”，并沒有“同歸于盡”。
對于單獨的正電荷和負電荷，我們可以理想化電荷為一個點，那么其電場分布就是圖中的球形，不同的只是電場梯度（靜電勢）的符號。我們把兩個電荷放在一起，那么因為電場之間的相互作用，將形成新形式的電場，兩個電荷之間的電力線將因有起點和終點而閉合。這個時候，如果放大尺度來看，仍然把兩個電荷整體看做一個點，那么這個點應該是電中性的，這就是所謂的電中和。但是，如果仍然在單個電荷的尺度來看，電場梯度分布當然是不為零的。這一點在麥克斯韋方程組有非常具體的體現(xiàn)，必須看處理的是什么實際問題，我們才選取微分形式還是積分形式。
在實際物理情形中，正負電荷都存在的情況，就是常說的原子。滿殼層的原子是不帶電的，也就是電荷被中和的。###簡單的例子就是氫原子，具有一個正電荷——質(zhì)子，一個負電荷——電子，如果氫原子看做一個整體，那么它是不帶電的。如果進入原子尺度內(nèi)部，可以認為是電子-質(zhì)子雙體系統(tǒng)，其中電勢仍然存在，電荷才會以電子云形式繞質(zhì)子運動。恰恰是因為氫原子并不能完全看做一個不帶電的小球，氫原子和氫原子之間才會因為電磁相互作用而束縛在一起，形成氫分子。事實上，微觀物質(zhì)中的原子排列結構，均是因為電荷的庫侖相互作用形成的，此時，簡單把電中性的原子看做不帶電且電勢為零，顯然還是不正確的。這也是我們需要不斷探索微觀粒子內(nèi)部結構和運動規(guī)律的根本原因。
