作者wahaha99 (此方不可長)
看板Physics
標題[問題] 一整塊的金屬為何不能當電容?
時間Tue Mar 17 01:00:09 2015
我們都知道, 一般的電容原理就是利用正負電荷相吸的原理,
將靜電荷以絕緣隔開儲存。
那麼一塊實際的金屬, 為何不能成為電容呢?
好比說我們將電壓加到一塊非常大的金屬上,
但不形成迴路的時候, 會怎麼變化呢?
我有點想不透這個問題... 請前輩賜教 @@
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.162.56.20
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1F：推 yesjimmy62: 電屬的電荷中和速度太快，很難維持電荷分離吧 03/17 01:14
2F：→ yesjimmy62: 然後金屬你在上面通電壓就會有電流，至於你說不形成 03/17 01:19
3F：→ yesjimmy62: 迴路...應該沒差，對金屬而言就只知道有電位差 03/17 01:23
我的想法是這樣.... 一塊金屬也是有他的電位...
所以當電壓施加上去時應該還是瞬間會產生電流....直到整塊金屬都等電位
如果這時候分離這塊金屬, 理論上應該還是維持在那個電位上?
直到碰觸到不同電位的東西後又產生相反電流... 這應該算是電容吧...
4F：→ yesjimmy62: 不過不知道霍爾效應算不算電容XD... 03/17 01:25
應該不算... ?_?
※ 編輯: wahaha99 (1.162.56.20), 03/17/2015 01:36:54
5F：推 FuYen: 電容要把能量用電場儲存 你那只是一塊高電位的金屬而已 03/17 03:09
6F：→ FuYen: 跟你觸碰的東西還有介電質合起來才叫一個電容 03/17 03:10
7F：推 Indigoa: 你補充的那段語句有點怪，金屬有電位所以再加電壓...然 03/17 09:03
8F：→ Indigoa: 後呢？ 03/17 09:03
9F：推 profyang: 看不懂 單獨一塊金屬本來就有電容阿 03/17 09:15
10F：→ profyang: 單單一塊金屬就有電荷 電壓(相對於無窮遠) 這樣當然可以 03/17 09:16
11F：→ profyang: 定義電容 這應該普物就有講了吧 03/17 09:16
12F：推 lucifer648: 衰變太快 不適合作電容吧 03/17 09:35
13F：推 ocf001497: 我記得一顆金屬球可以當電容阿.. 03/17 11:11
14F：→ kromax: wiki "電容" 03/17 12:58
15F：推 kennings: 可以啊怎麼不行? 金屬表面容納電荷有甚麼問題嗎?! 03/17 16:08
16F：→ kennings: 充其量效率不好而已吧? 對一塊金屬加上電壓不就很快蓄滿 03/17 16:10
17F：→ kennings: 所能容的電荷(然後可是為其相對異性電荷量位於無窮遠處 03/17 16:11
18F：推 profyang: 實在不知道原PO在想啥 誰跟你說一塊金屬不能當電容的? 03/17 16:15
19F：→ profyang: 還是不能當指的是效率不好?電容太小? 03/17 16:16
20F：推 ocf001497: 金屬球當電容記得中有交 03/17 16:31
21F：推 kennings: 我覺得這可能就是台灣科學或數學教育的問題所在! 學生都 03/17 16:36
22F：→ kennings: 對飯粒(範例XD)很深刻印象: 但是對GENERAL CASES所用到 03/17 16:37
23F：→ kennings: 的 UNIVERSAL concept 沒有理解......所以不怪原PO啦 03/17 16:38
24F：→ ntuyeh: 真的 整天在那邊出一堆很刁鑽的題目 03/17 16:58
25F：→ ntuyeh: 直接/間接造成養得出奧林匹亞金銀銅 養不出諾貝爾獎這種 03/17 16:59
26F：→ ntuyeh: 結果(?) 03/17 16:59
27F：推 kennings: 當然適當練習範例也不是說就不好啦: 只是很多學生對基礎 03/17 19:15
28F：→ kennings: 定義跟論述常常是沒興趣......原PO如果還是覺得很怪: 那 03/17 19:16
29F：→ kennings: 不妨你先弄懂金屬只能在表面停留電荷(靜電學) 所以金屬 03/17 19:17
30F：→ kennings: 塊只有表面可以作為電容器使用(這就是前面說的效率問題) 03/17 19:18
31F：→ kennings: 既然如此那就把內部挖掉然後整個打扁不就是你習慣的電板 03/17 19:20
32F：→ kennings: 電容器了嗎? 至於另一片電板可以視為在無窮遠處...... 03/17 19:21
33F：→ Narcissuss: 地球就電容 03/17 20:31
34F：→ esl0: 可能他想表達電荷只在單一金屬上沒辨法形成迴路 因為另一端 03/17 21:29
35F：→ esl0: 在無窮遠 這樣電容的AC特性不存在(沒有displacement current 03/17 21:29
36F：→ esl0: @ inf) 03/17 21:30
37F：推 profyang: 怎麼會沒有displacement current 你接條AC電線到金屬上 03/17 22:17
38F：→ profyang: 電荷在變 電場就也在變 有時變電場整個空間就有位移電流 03/17 22:18
39F：→ profyang: 也許在inf是趨近於0 但這樣還叫沒有AC特性?一樣I=CdV/dt 03/17 22:19
小弟雖然是電資相關的工程師, 但畢竟只是應用而非精研電子物理,
所以有些觀念有點模糊... 不確定該怎麼回應 ^^;
經過各位指點後大概理解了....
所以我是不是能這樣簡單描述:
如果有一個表面積夠大的金屬, 那我只要接有電壓的線過去,
地迴路則不用, 就能傳遞能量過去, 驅動電力設備?
地球是不是就是這個原理, 因為表面積夠大, 所以發電廠只需要在他本地端接地,
你家的水線也接地, 只靠一條線就可以把能量送來你家(嚴格來說是變電所)?
※ 編輯: wahaha99 (1.162.56.20), 03/18/2015 02:35:15
40F：推 profyang: 我不知道你說傳能量是要傳到哪裡 如果你想像的是像一般 03/18 10:17
41F：→ profyang: 電容兩個端點 端點1有進來信號 端點2就有信號過去 這樣 03/18 10:18
42F：→ profyang: 是無法 因為你用單一金屬當電容根本就只有一個端點阿 03/18 10:18
43F：→ profyang: 但他確實有能量傳到無窮遠的地 除非你把你電路的地接到 03/18 10:19
44F：→ profyang: 跟無窮遠等電位 03/18 10:19
45F：→ profyang: 另外發電廠傳電詳細機制我不清楚 不過他應該有地線火線 03/18 10:21
46F：→ profyang: 水線什麼的吧?應該不會只有一條線 03/18 10:21
47F：→ profyang: 只有單一金屬想傳能量過去只可能弄成波導 不然早就輻射 03/18 10:22
48F：→ profyang: 光了吧 03/18 10:22
49F：推 ntuyeh: 關於原PO上面修文最後兩行白字 可a我有篇裡面有個w大解說 03/18 15:42
50F：推 kennings: 單ㄧ線是可以傳一點能量過來: 但達不到一般驅動電力設備 03/18 17:09
51F：→ kennings: 的功率呀! 03/18 17:09
52F：→ kennings: 原po既然是工程師: 不知你有沒玩過收音機套件? 最簡單的 03/18 17:23
53F：→ kennings: AM收音機根本就不用裝電池電源: 光靠一條導線作天線得到 03/18 17:26
54F：→ kennings: 的能量就足以驅動簡單耳機(電感)聽廣播了......如果你只 03/18 17:27
55F：→ kennings: 要驅動這麼小那或許可以 03/18 17:28
56F：推 tank44444: 只靠天線不夠吧 應該還要放大電路才能推喇叭 03/18 20:14
57F：推 tank44444: 回原PO問題 你將電壓加到一塊非常大金屬上 電壓移開後 03/18 20:16
58F：→ tank44444: 金屬很快又會電荷平衡吧 03/18 20:16
59F：→ tank44444: 金屬求能當電容是兩塊沒有直接接觸Y 03/18 20:18
60F：→ tank44444: 如果將一張金屬片通過電場分離電荷 此時撕薄成兩片分離 03/18 20:19
61F：→ tank44444: 這也是電容啊 03/18 20:20
62F：→ esl0: 有能量傳到inf的地 這個解也不實際 不是"電容" 03/18 21:08
63F：→ esl0: 電容定義的場應該是在該區域內均勻 但延伸到inf的場能瞬時同 03/18 21:09
64F：→ esl0: 相變化? 只能輻射吧 03/18 21:10
65F：推 profyang: 電容幾時說場要均勻...coaxial電容也沒有均勻阿 只要 03/19 00:33
66F：→ profyang: Q=CV或AC的I=C*dv/dt就是電容了阿 03/19 00:33
67F：→ profyang: 重點是你接個電線到這金屬上 電線流過去的電流I和金屬上 03/19 00:34
68F：→ profyang: 的電壓V有I=C*dV/dt的關係 這樣就是有AC電容了特性了阿 03/19 00:35
69F：推 louis925: 大學普物要再重修了喔 03/19 05:28
70F：推 Narcissuss: 你把電子灌到金屬然後讓他無法接地當然可以當電容 03/19 19:55