电场力做功只能决定电势能的变化量,而不能决定电荷电势能的数据,为什么

Question

电场力做功只能决定电势能的变化量,而不能决定电荷电势能的数据,为什么

Answer 1

电势能由什么来决定?先说说电势能概念的来由：
静电场和重力场类似,物体在重力场中运动时,重力所做的功只取决于物体的始位置和末位置,与运动的路径无关,重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加；类似地,点电荷在静电场中运动时,电场力所做的功也只取决于点电荷的始位置和末位置,与运动的路径无关,既然物体在重力场中有重力势能,那么,类似地,电荷在静电场中也应该有电势能.
可是,势能,用不太严格的话来说,就是“储存起来的能量”,如何知道它“储存”了多少?只有通过做功,让它“表现”出来.力做功总有个起点和终点吧,电场力做功,先选一个起点,叫做参考点,然后电荷运动到终点,如果电场力做正功,电势能就转化为点电荷的动能,如果电场力做负功,点电荷的动能就转化为电势能,电场力做功只是反映了起点和终点之间电势能的变化量,至于起点的电势能是多少,终点的电势能又是多少,又有谁知道,就算知道了又有什么意义?势能“储存”了起来,就好像钱藏在一个人身上,你看见这个人花了一百块买东西,但你知道他花钱之前和之后有多少钱吗?不知道,知道了也没什么意义,对别人有意义的是他花了多少,对不?【这个比喻其实不太好,钱虽然不知道有多少,但是总应该有个确定值,但是,电势能并没有确定值的,只有选定参考点后,才有确定值,参考点不同,这个“确定值”也不同】
在实际计算中,为了方便,可以把某个选定的参考点的电势能规定为0,那么,整个电场的电势能就确定了,“某点电势能”-“参考点电势能”=“电场力做功”,既然“参考点电势能”规定为0,那么,这个式子就变为“某点电势能”=“电场力做功”,电场力做功是确定的,那么某点电势能就确定了.
再打个比喻,“某点电势能”就类似于“某点的坐标”,而“两点之间的电势能差”就好比“两点之间的坐标差”,两点之间的坐标差实际上就是两点的距离,数轴的原点不同,这两点的坐标就不同,可是坐标差不变,例如,起点坐标为1,终点坐标为3,坐标差为2,如果,原点往后移动了1,起点坐标变为2,终点坐标变为4,坐标差还是为2,两点的坐标可以不确定,但是,两点的坐标差（即距离）却不会因为坐标的变化而改变,实际上真正有意义的是坐标差,同样,对“某点电势能”和“两点之间的电势能差”来说,真正有意义的是“两点之间的电势能差”,参考点不同“某点电势能”会不同,但是“两点之间的电势能差”却不会变.物理学,其实就是在千变万化之中寻求不变的东西啊!