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大家一起分析：穩(wěn)恒載流導(dǎo)線周圍究竟存不存在電場(chǎng)? 已有3人參與
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問題描述： 穩(wěn)恒載流導(dǎo)線周圍究竟存不存在電場(chǎng)?目前在一些相對(duì)論教材及有關(guān)文章中,對(duì)于這個(gè)問題的討論存在兩種不同意見:一種意見認(rèn)為,穩(wěn)恒載流導(dǎo)線是電中性的,其內(nèi)部正電 荷的密度和負(fù)電荷的密度大小相 等而符號(hào)相反 ,因此,它們?cè)趯?dǎo)線外任一位置上產(chǎn)生的電場(chǎng)量值相等,方向相反,互相抵消。即導(dǎo)線周 圍不存在電場(chǎng)①,另一種意見則認(rèn)為,穩(wěn)恒電流情況與靜電情況不同,沒有根據(jù)可 以肯定導(dǎo)線中運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷所激發(fā)的電場(chǎng) 與靜止的正電荷所激發(fā)的電場(chǎng)一定會(huì)互相抵消,也就是說載流導(dǎo)線周圍 可 以 有 電場(chǎng)②。事實(shí)上,穩(wěn)恒載流導(dǎo)線周圍確實(shí)可以存在電場(chǎng),也可 以沒有電場(chǎng),但這都必須對(duì)應(yīng)一定的條件。 上述兩種意見沒有明確這種 ,“條件” ,這正是本文需要探討的問題。 作者的結(jié)論：1.在一導(dǎo)線的靜止系中觀 察,無限長(zhǎng)載流導(dǎo) 線周 圍沒有電場(chǎng),而有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線周 圍則有電場(chǎng),這就是我們所要尋求 的 “條件” 2.“無限長(zhǎng)直導(dǎo)線”這是一理想漠型,在實(shí)際中,只要場(chǎng)點(diǎn)到導(dǎo)線的距離 b 遠(yuǎn)小于導(dǎo)線直線部分的長(zhǎng)度,且場(chǎng)點(diǎn) P 靠近直線部分的中點(diǎn),那么這一直線部分便可 視為 “無限長(zhǎng)直導(dǎo)線。 ” 選自湖北大學(xué)學(xué)報(bào)1985年的一篇文章《談穩(wěn)恒載流導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)》，作者：韋 群 還有一篇外文討論這個(gè)問題：《The Electric Field Outside a Stationary Resistive Wire Carrying a Constant Current》 A. K. T. Assis, W. A. Rodrigues Jr.,and A. J. Mania Foundations of Physics, Vol . 29, No. 5, 1999 個(gè)人理解：一個(gè)看似簡(jiǎn)單的問題，竟然涉及到了相對(duì)論，涉及到參考系的選擇。其實(shí)是很高深的問題了，哎，不好理解啊 作者談的問題是載恒流導(dǎo)線，是不含源的。 對(duì)于含有對(duì)地電壓的導(dǎo)線，如果其內(nèi)部有交流電流，則根據(jù)麥克斯韋理論，其周圍必有交變電場(chǎng)，這毋庸置疑。 如果是對(duì)于含有對(duì)地電壓的直流輸電導(dǎo)線呢，其周圍會(huì)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，而且會(huì)有電場(chǎng)。因?yàn)檫@個(gè)輸電導(dǎo)線是有限長(zhǎng)的，相當(dāng)于電源的正極。 我覺得我的理解可能和文章中討論的問題不是一個(gè)問題。呵呵，這是一個(gè)很有意思的問題。大家一起討論， |
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2樓2013-11-24 19:51:47
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華麗的飄過: 金幣+3, 3q 2013-11-27 02:19:05
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華麗的飄過: 金幣+3, 3q 2013-11-27 02:19:05
| 這個(gè)問題沒有討論的價(jià)值。載流直導(dǎo)線周圍自然存在電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)是穩(wěn)恒電場(chǎng)，理想情況下它有兩個(gè)分量。一個(gè)分量是沿著導(dǎo)線延伸方向的分量、起驅(qū)動(dòng)電荷定向漂移的作用以形成電流。另一個(gè)分量是沿著導(dǎo)線橫截面的法向，其作用是形成沿導(dǎo)線傳輸?shù)哪芰�。二者缺一不可，否則就不會(huì)存在這個(gè)穩(wěn)恒電流。若是覺得這里的解釋不夠清楚，請(qǐng)自行學(xué)習(xí)郭碩鴻《電動(dòng)力學(xué)》第一章的最后一節(jié)。 |
3樓2013-11-24 22:07:06
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4樓2014-08-21 20:05:47
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