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8、电场基础(中)(已完成) ...
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很抱歉大家拖了这么久,期末考马上就要来了,更新继续辣!!!
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以下为2020.7.29更新
25 电场基础E
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“若一带电体系的电荷静止不动,从而电场分布也不随时间变化,则称该带电体系达到静电平衡了。导体的特点是体内存在大量自由电荷,在电场力的作用下会做定向运动,从而改变电荷的分布。反过来电荷分布的改变又会影响到电场的分布。”
位矢呆呆地望着导体公园石碑上的字出神。动量刚想去阻挠,却被位矢拦了下来。
“诶,我已经知道了对方的敌意,所谓最危险的地方就是最安全的地方,呆在这里肯定没有问题。”
说着位矢拉着动量向前走。
“你看导体公园的介质和其他地方都不一样,也就是说整个导体公园就是一个导体。我们身处的位置没有(和)电场,所以电场力电势什么的也不能靠电势差场强搞我们。”
“所以我就说这里很安全吧~”位矢笑起来就像一个孩子,“走吧走吧我们去里面逛逛。”
“据说因为整个导体等势的原因,很多电荷在里面待不住,都会瞬移。这个公园也就是给没电荷的游客进来玩的。”
“诶你看那有一个电荷耶。”位矢一把把电荷扯了过来,“你好,你......”
“喂!”动量正分析着这情况位矢受伤的几率,一边却被位矢叫住。
“动量同学还不问好?这可是大名鼎鼎的元电荷!”
“啊?”
“元电荷小朋友我也有耳闻,据说是电学界神一般的存在,其神出鬼没,却默默造福电族振兴!”
“与力无关。”动量漠然道,但只见元电荷忽然就消失了。
“哎呀我说你这个动量怎么回事啊!人家与世无争对力学又没有威胁......对了,我猜元电荷小朋友也没有不打招呼就走的道理,应该是害羞在某个地方藏着的吧。”
“蛤?”
“在静电平衡状态下,腔内无其他带电体的导体壳和实心导体一样,内部没有电场,不管是导体和本身带电还是导体壳处在外电场中,这一结论总是成立。所以导体壳的静电屏蔽就像隐身衣一样,让我们感受不到元电荷的气息......”
“嘿嘿,你在这里,被我找到了吧~”
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以下为2020.8.1更新
26 电场基础F
27 电场基础G双更
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卫十站在屋顶上,脚下便是十三层楼的教学楼地面。
嘛,原来人生就是这么乏味,且枯燥。
“啊啊啊啊啊啊啊啊!!!卫十打算轻生啊!!!”关兴利同学慌张地跑进教室,看见只有一个东谅在角落念书,便朝他大喊道。
“你可别一惊一乍的,我跟你说,我可懂他了,”东谅信誓旦旦地回应道,“他绝对是不可能做出这种事的......”
“可是他现在就在教学楼的楼顶上啊!!!”
东谅眼睛猛的一瞪,不管三七二十一就往楼顶跑去,结果卫十还真的把脚往外伸,一副要跳下去的样子。
“喂,你怎么回事?”东谅趁着卫十恍惚的瞬间拽回了他,“你不是这样的人啊!”
“啊?我刚才干了什么嘛?”位矢一脸莫名其妙,“我只不过想亲自体验一下接地和不接地有什么区别......”
“哇我的小祖宗,”东谅一拍脑袋,“这又是什么神仙脑洞?!”
“我当时就在想这道题,把一块原来不带电的金属板A靠近一块带有正电荷Q的金属板B平行放置两块板的面积都是S,板间距离为d,忽略边缘效应。求证:A板接地后的电势差Uab是不接地的两倍。”
“怎么了嘛?”
“我当时就在想啊!这个东西很像电容器。所以说,可以用电容器的公式来计算,但是如果用电容器的公式来计算的话,那这两个接地和不接地好像一点都没有区别。然后我又考虑用电势的公式来计算。可是如果用电势的公式来计算的话,那么不管接不接地,B板的电荷不会变化,那么那个点对于无穷远的积分难道就会变化吗?为什么接地后会有变化呢......而且更加要命的是,Vb难道不是无穷大嘛......”
“我觉得啊,实践出真知。只要我感受过接地和不接地的区别,一定就能知道原因了......”
“完了完了完了,我看卫同学读物理已经读傻了......”关兴利刚说了一句就被东谅堵住了嘴,“电容器实际上是一个带有电荷的一个导体然后外面再包一个导体,然后再把外面那个导体进行一个接地,这样就可以屏蔽外面的电荷的影响。那么我们在日常生活中不一定会接地,但是一定会有正负电荷的一个出现,也就是接地可以把另外一边的电荷给他引走。这个就会出现一个常识性的问题,接地是不代表没有电荷呢?不是的。就像这道题一样,刚开始的时候,因为B板带有正电荷,所以在靠近B板那一端产生了负电荷的感应,那么远离那一端就产生了正电荷。那么我们显然可以发现这个正电荷和负电荷可以相互抵消,也就是整体这个板是没有带电的。但是接地了以后啊,我们发现他可以把远离那端的电荷给引走。这样整个板带的是负电。原来是正电一个,现在是正负电各一个,电场强度翻倍了,电势差肯定也是翻倍嘛。”
“啊?为啥为啥可以引走正电荷?为啥不是全部都引走?难道他不应该和大地一起成电中性吗?”
“这就是一个问题。我想问的是它的趋向是往电中性方向趋向,还是往电势为零趋向。大家可以知道是往电势为零趋向。也就是接地并不是导致它跟大地的电性一样而是导致它的电势为零,这才是一个最重要的点。也就是大地的电势和电荷的电势,你其实是不能够了解的。为了保持电势为零,你想象一下原来在那个电中性的时候电势是不为零的,对不对?那你如果全部导走,又变回电中性了,当然电势还是不为零,为了让他电视为零,我就把正点的那个给导走了,这样子的话居然就发现那个地方的电势成为零。你可以画一下电场线尝试一下。”
“哇!茫然。”
“蛤?你想嘛,你把B板电荷当无穷大,然后A板实际上没有电荷,所以A板肯定有正电势?别忘了导体是等势体,不存在带正电的地方和带负电的地方不一样。然后你接地,为了零电势,就把正电子导走,这样出现的负电势就能和正电势抵消。”
趁卫十继续茫然之际,东谅把他拽下了楼。
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以下为2020.8.6更新
28 电场基础H
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“果然位矢大大就是不一样啊......比旁边那些无能的人有意思多了。”元电荷不紧不慢地从那个屏蔽球里出来。
“过誉了。”位矢一边看着旁边的动量面色发青一边笑着回礼,“话说你怎么会到这边来?”
“我早就脱离了那个权利的漩涡,乖乖做挂着名号的元老,哪像您还兢兢业业处理力学国的政事啊。”
“不,我没有,你别乱说啊。”位矢否认三连,“我也就偶尔水一水会议讲一讲话,大部分时间都只是在打工赚钱而已啊!”
“嗯?你们力学国都不给元老级人物优待的嘛?”元电荷转了一圈,“我一直以为你都是直接拿工资过日子的人。”
“嘛,偶尔陪他们做做任务体恤体恤民情不是很好吗......”位矢正有说有笑地搭着元电荷的肩,旁边一声不吭的动量看到这里终于受不了了,一把把位矢拽了回来,“现在电磁国很危险,你不是也知道的嘛!再说这一个小朋友能懂什么......”
“这就是你出言不逊了,”位矢敲了敲动量的脑袋,“人家虽然诞生不过百余年,但他掌握着电学的核心,你懂什么?人家是安贫乐道不愿参加政事,刚好陪我们逛逛怎么了?”
“没事,这位小哥也是为你考虑嘛......至少比我们的人有趣多了......你别担心,我一点都不会插手力学和电磁学的事情,也不会拿你们怎么样,你看我还是个小孩子啊~”
“就是,既然如此,元电荷带我们逛逛这公园吧!”
“行啊,”元电荷笑了,“本来我们这种东西很容易收到电场线的影响乱跑,不过我作为元老级的人物还是能勉强控制住自己的......我们先去电容......”
忽然“咻”的一声点电荷就随着电场线消失了。
“额......”位矢挠了挠头,“走吧走吧,应该是去电容器那边。”
动量虽然对眼前的一切感到不可置信,但还是被位矢生拉硬拽到了电容器旁。
“啊,你们好慢哦。”元电荷不紧不慢地介绍道,“你看这个电容器上极板恒定电压U0,下极板接地......话说所有电容器下极板都是接地的......”
“啊,那我所站的位置就是U0/2的地方咯?”位矢站在了电容器的正中央。
一道阴风拂过。
“不好!”动量一个飞扑上去。
【END】