- 主题:请教一个物理问题
我大学再没学数理化了, 因此问题可能比较小白。
电压是电动势, 从概念讲, 异种电荷随着距离增大, 电动势增大, 因此电压增大。
考虑无限远的正负极, 此时可以认为电压极大, 若两者直接存在一个电路, 则接通开关的瞬间, 电流应该很强。
但另一方面, 电荷受到的库仑力随着距离越远, 引力越小, 移动速度越慢, 那么是怎么会出现大电流的?
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FROM 223.104.44.*
无限远的正负极之间的电路的电阻自然也是无穷大。所以不会有大电流。
【 在 zylthinking2 的大作中提到: 】
: 我大学再没学数理化了, 因此问题可能比较小白。
: 电压是电动势, 从概念讲, 异种电荷随着距离增大, 电动势增大, 因此电压增大。
: 考虑无限远的正负极, 此时可以认为电压极大, 若两者直接存在一个电路, 则接通开关的瞬间, 电流应该很强。
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FROM 223.104.6.*
应该不是, 电阻可以理想化为0, 我认为大电流是存在的, 至于为啥出现, 现在琢磨着应该是正负极随着距离, 正负电荷引力下降, 电极内部斥力却没有下降, 因此, 一旦接通, 斥力会驱动电子快速移动
【 在 dormouseBHU 的大作中提到: 】
: 无限远的正负极之间的电路的电阻自然也是无穷大。所以不会有大电流。
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FROM 223.104.42.*
你混淆了暂态过程和稳恒过程。欧姆定律啥的说的是稳恒过程。暂态电流是由电场驱动的
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【 在 zylthinking2 的大作中提到: 】
: 应该不是, 电阻可以理想化为0, 我认为大电流是存在的, 至于为啥出现, 现在琢磨着应该是正负极随着距离, 正负电荷引力下降, 电极内部斥力却没有下降, 因此, 一旦接通, 斥力会驱动电子快速移动
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FROM 58.213.234.*
有两处错误。
1、因为库伦定律与万有引力的形式一样,所以它们导出的势能形式也一样。与引力势类似,电势与距离的关系,也是反比例关系,随着距离的增大,电势增加的速度会越来越慢。所以,把两个电荷分开到极远,并不会导致极大的电势。比如相距1米为-V的话,则相距10米为-V/10,无穷远为0,则从1米到10米引起的电势变化,是从10米到无穷远的9倍。
2、引入电路后情况就不一样了。电路是导体,内部有自由电荷,会与最初的电荷相互作用。把它加入上面的双电荷系统,就改变了最初的电势分布。比如让一根导线,两端分别连接异种电荷,中间设置一个开关。此时再计算俩电荷间的电势,就不能简单套用库仑定律。因此,即使不考虑第1点,大电流也不会发生。
【 在 zylthinking2 的大作中提到: 】
: 我大学再没学数理化了, 因此问题可能比较小白。
: 电压是电动势, 从概念讲, 异种电荷随着距离增大, 电动势增大, 因此电压增大。
: 考虑无限远的正负极, 此时可以认为电压极大, 若两者直接存在一个电路, 则接通开关的瞬间, 电流应该很强。
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FROM 39.184.38.*
不是无限大, 但肯定比离得近要大吧, 因为电流等于电压除以电阻, 电阻不变情况下, 电流随电压增大。 而电压随距离增加貌似是定论。
我设想的情景是将一个电容板拉开, 从电容板各拉一根导线相连, 产生的瞬时电流与让他们离得很近时的对比。
此时导线的电荷是否相对电容来说可以忽略
【 在 webhost 的大作中提到: 】
: 有两处错误。
: 1、因为库伦定律与万有引力的形式一样,所以它们导出的势能形式也一样。与引力势类似,电势与距离的关系,也是反比例关系,随着距离的增大,电势增加的速度会越来越慢。所以,把两个电荷分开到极远,并不会导致极大的电势。比如相距1米为-V的话,则相距10米为-V/10,无穷远为0,则从1米到10米引起的电势变化,是从10米到无穷远的9倍。
: 2、引入电路后情况就不一样了。电路是导体,内部有自由电荷,会与最初的电荷相互作用。把它加入上面的双电荷系统,就改变了最初的电势分布。比如让一根导线,两端分别连接异种电荷,中间设置一个开关。此时再计算俩电荷间的电势,就不能简单套用库仑定律。因此,即使不考虑第1点,大电流也不会发生。
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FROM 223.104.42.*
那我知道了,你认为变小是从库仑力出发去求解电荷受力后的运动,这就等于说,从1万公里高空自由落体,跟从1米高,哪个引力大,哪个最初加速快而已。
你认为的这种模型,并不是导线传输电流的模型,而是抓住一团电子,在负极附近放开,电子在电场力的作用下,往正极自由运动这样的模型,进而将电子束视为一个等价的电流,从而去比较它们的大小。在这样的模型下,可以认为等效电流确实会越小。但这时候也没欧姆定律什么事,连导线都不存在,就不能套用欧姆定律。
如果引入导线传输电流,那模型就不同了。导线内部有很多自由电子,在将导线放到两极板间的电场中时,导线内部很快就重新建立了静电平衡。从而在靠近正极板的地方,感应出负电荷,在靠近负极板的地方,感应出正电荷。这些感应电荷,平衡了极板的电场,从而保持导线内部电场始终为零。所以这时候后你要怎么计算库仑力,两个极板上的电荷受到的更多是导线两端的感应电荷的库仑力。这时候就只能用欧姆定律去算瞬时电流。所以理论上是极板间距越大的,电势差越大,瞬时电流也越大。
当然实际测试,大概率是电容器极板间距越大,瞬时电流越小,因为要考虑电阻。导线的电阻与导线长度(极板间距)成正比。而极板电势差随着极板间距的增长,没有导线电阻来的快。
【 在 zylthinking2 的大作中提到: 】
: 不是无限大, 但肯定比离得近要大吧, 因为电流等于电压除以电阻, 电阻不变情况下, 电流随电压增大。 而电压随距离增加貌似是定论。
: 我设想的情景是将一个电容板拉开, 从电容板各拉一根导线相连, 产生的瞬时电流与让他们离得很近时的对比。
: 此时导线的电荷是否相对电容来说可以忽略
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FROM 39.184.38.*
电能的本质是啥, 是带电粒子的动能吗
另外, 电池正负极通过理想超导体相连,也假设电池没有内阻, 会发生什么情况?
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修改:zylthinking2 FROM 220.181.41.*
FROM 220.181.41.*