作者ntuguy (ya)
看板Physics
標題[問題] 為什麼導線連接兩甚遠球會等電位?
時間Sun Dec 11 01:46:11 2011
高中以上電學常見的觀念 :
就是兩個大小不一的金屬球，相距甚遠
用導線連接後，則兩球表面的電位相等
可是今天仔細想想，為什麼一定要電位相等
電場相等不行嗎?
一條導線左右受到相同的電場，所以導線中的電子停止流動
兩球表面電場相等也合理啊!
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◆ From: 118.165.165.15
1F：推 kermomo:你的力平衡是在描述哪個東西 12/11 02:06
2F：→ ntuguy:我是想說導線中的電子，受到左右兩球相等的電場 12/11 02:22
3F：→ ntuguy:所以不再流動，所以導線中的電子平衡後 12/11 02:22
4F：→ ntuguy:應該要認為左右兩球電場相等~ 12/11 02:23
5F：→ Vulpix:電場也確實相等啊，都是0。 12/11 02:36
6F：→ Vulpix:不過我猜你想說的是外表面電場。你的說法很奇怪：電子確實 12/11 02:38
7F：→ Vulpix:達力平衡，但是整條導線中的電子受力非常複雜，你沒辦法這 12/11 02:39
8F：→ Vulpix:樣算的。 12/11 02:39
9F：→ ntuguy:那畫張圖來說明一下我的想法好了! 12/11 02:56
11F：推 herbert570:就我感覺原po有點把中間的電線想成一個帶電體，所以要 12/11 03:05
12F：→ herbert570:電場相等才行。但實際不然，如果中間電線兩端的電場相 12/11 03:05
13F：→ herbert570:同，那電線內部的電場分佈請問原po要如何「設置」才合 12/11 03:06
14F：→ herbert570:理？解答應該就是電線中的電場不為零，因為依庫侖律把 12/11 03:07
15F：→ herbert570:電場計算出來就可以得知(從很古典的角度來看，不理量子 12/11 03:07
16F：→ herbert570:的一切行為) 12/11 03:08
17F：→ herbert570:然後電線中的電場不為零，就造成電子的流動 12/11 03:08
18F：→ SmArTyau:合力為0不代表速度為0 12/11 04:03
19F：→ SmArTyau:不然理想導線裡的電子都不會動了... 12/11 04:04
20F：推 Geigemachen:電位相等 則淨電場相等為0,比電場相等要求更嚴格 12/11 11:14
21F：→ Geigemachen:靜電穩態平衡就不該有淨電場不為0造成的淨加速度不為0 12/11 11:16
22F：推 profyang:電場當然是"相等"阿~只是都是0就是了,也就是電位相等 12/11 12:20
23F：→ ntuguy:那請問G大，我用這樣的想法，電場就不等於0了，問題在哪呢? 12/11 13:46
25F：→ ntuguy:R和r假設為不同的半徑喔! 12/11 13:47
26F：推 TuCH:為了讓電位相等 QA跟QB會自己調整成R^2/r^2 12/11 15:31
27F：→ ntuguy:QA和QB調整好導致電位相等以後，再分別除以R和r算電場 12/11 16:28
28F：→ ntuguy:就不會相等啦(就如同推文圖片所示~) 12/11 16:28
29F：→ ntuguy:所以請T大指教一下! 12/11 16:29
30F：推 profyang:電場不是那樣阿~那邊的電場就是0阿~ 12/11 18:02
31F：→ profyang:再說清楚一點 你那接點因為用金屬線往球面的法線方向延伸 12/11 18:03
32F：→ profyang:所以法向電場也是0 簡單來說就是該點面電荷密度為0 12/11 18:04
33F：推 TuCH:A跟B的表面法線電場本來就不會相同喔 不過表面水平電場都是0 12/11 20:33
34F：→ ntuguy:樓上T大，這就是我原本的問題啦，既然法線電場不同 12/11 20:59
35F：→ ntuguy:那豈不是中間那條電線就會有電流，那就不會平衡啦? 12/11 20:59
36F：→ a0184030:不過無限遠電場也非均勻 你怎麼保證他一定不會平衡 12/11 21:49
37F：→ a0184030:你的電場都算在兩端的 想簡單一點 沒電位差就沒電流 12/11 21:53
38F：推 a0184030:實際上應該會在導線上累積電荷分布 使其處處電位相等 12/11 22:10
39F：推 profyang:T大,我想用導線接起來的時候(假設導線方向平行球的法線) 12/11 23:25
40F：→ profyang:電場法線方向應該不會是0喔~ 12/11 23:25
41F：→ profyang: 會 打錯= = 12/11 23:26
42F：推 Glamdring:如果電線是導體，接起來的時候會移動的就只有表面的電子 12/12 00:50
43F：→ Glamdring:電線內部和球接觸的部分是沒有電場的 12/12 00:53
44F：→ grind:你說的是表面電場不相同...導體內部電場皆為0 (包含導線) 12/12 01:33
45F：→ grind:至於為何會等電位...請你想像這條導線是連通管... 12/12 01:34
46F：→ grind:接連兩側時, 水位本來就會達成一致... 12/12 01:34
47F：推 TuCH:對了 我第一推的R^2/r^2錯了 應該是R/r 12/12 01:53
48F：推 TuCH:法線向量是指導體球外 導線是在導體內 不能這樣看喔 12/12 01:57