靜電
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W4 重點是用電位 V 的能量觀點理解電場 E⃗，掌握 V=U/q、ΔV=-∫E⃗·dℓ⃗ 與 E⃗=-∇V。要會點電荷與多電荷電位、等位面、均勻電場電位差，以及由 V 反推 E⃗。並理解靜電場是保守場，電場垂直等位面，正電荷往低電位移動。
W1 靜電解題主線是「庫倫力 + 疊加 + 幾何向量」：先畫圖判斷同號排斥、異號吸引，確定每一力的方向 r̂；再用 |F|=k|q₁q₂|/r² 算大小；最後把各力（或各電場）拆成 x/y 分量做向量相加，得到合力/合電場並檢查單位。
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工程近似不是「換物理」，而是在 Maxwell 永遠成立的前提下，依尺度/頻率/材料/幾何把可忽略的效應先刪掉，換取可計算、可設計、可驗證的模型。靜態刪時間項、準靜態忽略延遲與輻射、集總假設同時建立、傳輸線承認延遲反射、全波保留耦合與輻射。抓 L/λ、tr→f_knee、回流迴路三判準即可快速升級。
靜電模型是有條件的工程近似：場變化夠慢、可忽略傳播延遲、感應、位移電流與輻射，才可用 E=−∇V（∇×E=0）。一旦 tr 太短、尺寸 L 接近 v·tr、或迴路面積變大，就會出現延遲、反射、EMI 與耦合，需升級到傳輸線或 Maxwell 時變場。
導體在靜電平衡會自動重排表面電荷，使內部電場 E=0、整塊成等位體(V常數)，多餘電荷留在表面且切向電場為0，場線垂直表面。表面法向場滿足 E_out·n̂=σ/ε，尖角因σ集中而高場、易放電/ESD。法拉第籠藉表面重分佈截住外界影響，腔內無電荷時近似安靜等位區，落地於屏蔽、接地與光通訊可靠度。
等位面(V=常數)必與電場線垂直。由 dV=−E·dℓ 與 E=−∇V 證明垂直關係，並用「等位線越密→|∇V|越大→|E|越大」快速定位高場熱點，評估 ESD/擊穿/耦合風險。再把「面/線/對準」直覺類比到衛星光通訊的波前、口徑與鏈路裕度。
電勢V是能量高度圖(J/C)，電場E是坡度(−∇V)且指向電勢下降最快方向。靜電為保守場，電勢差只看端點，能量預算可用ΔV快速結算。工程上用於絕緣/安全距離、ESD尖端高場、PCB/封裝電壓分佈與耦合控制；同理可類比衛星光通訊做分段損耗與瞬時谷底門檻管理。
電通量Φ_E是電場穿過面的「法向總帳」，用來快速抓源頭與漏點。均勻場下Φ_E≈|E|Acosθ（口徑×對準×強度）。封閉面滿足高斯定律∯E·dA⃗=Q/ε，可判斷淨電荷。工程上連到屏蔽、ESD擊穿、走線耦合串擾與口徑直覺。