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[求助]
電磁學(xué)教案中兩個(gè)不明白的問題
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1.求無(wú)限長(zhǎng)直線在某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，為什么說(shuō)電場(chǎng)強(qiáng)度只分布在xy平面，而z平面沒有分量呢？ 2.靜電平衡那部分。金屬導(dǎo)體中，自由電子跟正電荷（金屬原子）一起，不顯電性，加入電場(chǎng)之后，電子要向一個(gè)邊界移動(dòng)，由于受到電場(chǎng)力，這時(shí)候會(huì)在邊界積累電子，然后在另外一個(gè)邊界出現(xiàn)正電荷，直到內(nèi)部沒有剩余電荷。 自由電子可以移動(dòng)，正電荷（原子）怎么移動(dòng)？原先正負(fù)電荷配對(duì)，所以金屬導(dǎo)體并不顯電性，現(xiàn)在負(fù)電荷移動(dòng)了，正電荷沒移動(dòng)啊，為什么會(huì)在另一個(gè)邊界出現(xiàn)正電荷而不是整個(gè)導(dǎo)體內(nèi)部也有正電荷��？金屬原子會(huì)移動(dòng)嗎？ 不解�。�！ |
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2樓2013-07-16 16:38:35
fyl7
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3樓2013-07-16 17:20:40
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4樓2013-07-16 22:18:23
負(fù)零度
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第一，因?yàn)槭菬o(wú)限長(zhǎng)，所以，左右一樣長(zhǎng)，對(duì)稱，所以相互抵消。實(shí)際上，如果對(duì)沒有高數(shù)基礎(chǔ)的學(xué)生，可以構(gòu)造一個(gè)半圓來(lái)解釋。。 第二，電子可以移動(dòng)，離子可以不移動(dòng)，根據(jù)相對(duì)位移的效果，正電荷移動(dòng)不移動(dòng)效果是一樣的。 [ 發(fā)自手機(jī)版 http://www.gaoyang168.com/3g ] |
5樓2013-07-17 00:13:46
877739751
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1.Z方向就算有分量也是可以分解到X,Y兩個(gè)方向上的。 2.金屬導(dǎo)體在無(wú)外電場(chǎng)時(shí)是電中性的，自由電子可以在整個(gè)金屬導(dǎo)體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即電子共有化。加了外電場(chǎng)以后，電子會(huì)沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電子離開以后，原來(lái)的位置上剩下正離子。其實(shí)就是由于電子的運(yùn)動(dòng)，使一邊帶負(fù)電，而另一邊由于缺少電子而帶正電。金屬中的原子不是靜止的，而是在平衡位置附近振動(dòng)的。但電場(chǎng)作用不足以改變?cè)拥倪@種運(yùn)動(dòng)。即電場(chǎng)力不會(huì)影響到原子的運(yùn)動(dòng)。 |
6樓2013-07-17 15:37:22
uvwxmc
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1，你似乎是問，無(wú)限長(zhǎng)直線上均勻分布著線電荷的電場(chǎng)，如果不提電荷也不提均勻，一條直線為啥會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)？！如果是均勻線電荷，你隨便選一點(diǎn)，你期待電場(chǎng)的z分量是正還是負(fù)？向上看和向下看都是一樣的半無(wú)限長(zhǎng)電荷分布，所以z分量就抵消了。如果是有限長(zhǎng)直線，就只能在中垂面上抵消。（實(shí)際還有一個(gè)隱含理由，電場(chǎng)是隨著距離衰減的。） 2，負(fù)電荷并不是無(wú)中生有的，也不是全部集中到表面的，所謂內(nèi)部沒有電荷的理解是錯(cuò)誤的，內(nèi)部處處都是連續(xù)分布的電荷，正電荷也就是原子核是點(diǎn)狀均勻分布，負(fù)電荷是云狀分布，‘<em>凈</em>’電荷為零。所謂另外一邊顯示了正電荷，就是負(fù)電荷減少，‘凈‘電荷為正電荷。就是原子核網(wǎng)格露出來(lái)了一些。 |
7樓2013-07-17 20:18:35
pippi6
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我也來(lái)試圖回答你的問題。 第一個(gè)問題比較平凡，樓上幾位說(shuō)的不錯(cuò)，根據(jù)對(duì)稱性，簡(jiǎn)單就可以得出結(jié)論。倒是第二個(gè)問題值得說(shuō)兩句。 首先說(shuō)結(jié)論。假定導(dǎo)體宏觀中性，那導(dǎo)體內(nèi)部就沒有凈電荷. 這是因?yàn)橐ＷC導(dǎo)體內(nèi)部電流為零，那么必有電場(chǎng)恒為零，所以電荷密度為0。但是，導(dǎo)體外部有有限電場(chǎng)，所以在導(dǎo)體邊界需要面電荷來(lái)維持導(dǎo)體內(nèi)部的0電場(chǎng)。我想lz的問題是這面電荷是怎樣形成的，光靠電子移動(dòng)，原子核不動(dòng)是否能夠形成所需要的面電荷分布。答案是肯定的。因?yàn)榉e分面電荷是為零的。所以就可以看成是一部分電子移到了另一處。部分表面缺乏電子，凈電荷為正；部分表面接受電子，凈電荷為負(fù)。當(dāng)然，有一種情況，即所有的電子都移向一段，尚不能平衡外電場(chǎng)，在這種情況，就無(wú)法形成導(dǎo)體內(nèi)部的0電場(chǎng)。 |
8樓2013-07-18 10:05:30
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