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谁能“使用库仑定律推出平行板间的均强场”?
[楼主] 作者:和满  发表时间:2005/08/11 21:12
点击:568次

使用“面积足够小、距离足够远近”的解释是不成立的。因为现实中的不符合“面积足够小、距离足够远”的平行板随处可见。例如平行板电容器。
推一下这个问题,还是很有必要的。很多电磁学方程与此有关。
例如:电容方程:C=S/(4(pai)Kd).(1)
我使用库仑定律总得不到这个方程,推导如下:
C=Q/U =Q/Ed =Q/(KQ/rr)d =rr/Kd (2)
由于平行板电容间的d就是电荷距离,r=d ,(2)=d/K (3)
(1)与(3)在基本比例关系上是矛盾的,怎么从(3)变出(1)。
搞工程的大都不研究基本方程怎么推出,搞理论的大都热衷与“黑洞、玄”而不屑思考这些基本问题。哪位好心人指点下上述问题?
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 [2楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/12 09:00 

你把条件都记错了!条件是“无限大平行板电容”或近似地“面积足够大距离足够小的平行板电容”
你必需学会用库仑定律来证明它,否则你就别搞理论物理了。不,在物理学的这个时代,还是别搞物理了。没有可能再出法拉第这样只会实验的物理学家了。
 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/08/12 16:03 

要用积分公式,把平板上的所有面电荷的贡献积起来,然后再使用"无限大平板"这个极限条件,就能得到匀强电场.
[楼主]  [4楼]  作者:和满  发表时间: 2005/08/12 20:39 

您讲的是不同的问题呀。
条件是“无限大平行板电容”或近似地“面积足够大距离足够小的平行板电容”


我不是问“符合上述条件的平行板间的均强场怎么证明”。我问的是“不符合上述条件的平行板间的均强场怎么证明”。
现实中的平行板明显不符合上述条件。难道您认为现实平行板间本来不是均强场,我们设定了上述条件就成为均强场了?
[楼主]  [5楼]  作者:和满  发表时间: 2005/08/12 21:00 

您总算肯指点我了,尽管我还是不理解,但我已经很感动了。
要用积分公式,把平板上的所有面电荷的贡献积起来,
(和满:怎么积?板间电荷在现实中,所受板上电荷的作用,在与板平行的截面内未必是各向同性的)然后再使用"无限大平板"这个极限条件,就能得到匀强电场.(和满:关键在于,"无限大平板"这个极限条件在现实中是不存在的。我问的是“现实中的平行板间的均强场怎么证”)

和满:在绝大多数实际问题中,,平行板间的距离,平行板的面积明显是有限的。

难道“平行板电容间的电场是均匀场”仅仅是一种很粗略的近似?
[楼主]  [6楼]  作者:和满  发表时间: 2005/08/12 21:11 

假设的目的是一样的。
“面积足够小、距离足够远近”与“面积足够大距离足够小”。
两种设定都是为了“板上电荷对板间电荷作用,在与板平行的截面内各向同性”。
 [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/08/13 17:55 

您要的是现实版本的电容。现实版本的电容当然不存在绝对严格的匀强电场,因为有边缘效应,在边缘上,电力线是略微弯曲的。
您要的是现实版本的电容。现实版本的电容当然不存在绝对严格的匀强电场,因为有边缘效应,在边缘上,电力线是略微弯曲的,即使在电容内部,电力线也不是绝对严格平行。

“平行板电容间的电场是均匀场”当然是一种很粗略的近似。
 [8楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/13 20:21 

现实平行板电容当然不是匀强电场
谁能“使用库仑定律推出平行板间的均强场”?
[楼主]  [9楼]  作者:和满  发表时间: 2005/08/13 21:48 

谢谢,再继续请教:
1“即使在电容内部,电力线也不是绝对严格平行”。
谢谢,有您的这个结论,我就放心了。
您是否同意,“在现实电容内部,电力线是平滑对称曲线,故电子到达正极板时的,相对正极板的动能要比理想状态的动能大”?
假如是这样,经典电磁学的许多计算结果,就只是粗略近似。经典电磁测量的结果,在更精细的研究中需要修正。
例如“电子质荷比”实验中电子速度的取值,就应该大于原取值。您是否同意?

2 如何使用库仑定律方程F=KQ1Q2/rr(1),推导电容方程:C=S/(4(pai)Kd)(2)?
我对上述两个定律都不怀疑,但是我不知道怎么从(1)推出(2)。上面的贴中,我写出了我的推导过程。到底我忽略了什么因素?
[楼主]  [10楼]  作者:和满  发表时间: 2005/08/13 21:50 

谢谢,见上。
我们推电容方程玩吧。
总比数年如一日讲解“同时相对性”好玩。
 [11楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/08/14 16:37 

F=KQ1Q2/rr只是点电荷的公式,电容上的电荷是面电荷,因此需要对面电荷上的每一个点积分
1“即使在电容内部,电力线也不是绝对严格平行”。

谢谢,有您的这个结论,我就放心了。

您是否同意,“在现实电容内部,电力线是平滑对称曲线,故电子到达正极板时的,相对正极板的动能要比理想状态的动能大”?

假如是这样,经典电磁学的许多计算结果,就只是粗略近似。经典电磁测量的结果,在更精细的研究中需要修正。

例如“电子质荷比”实验中电子速度的取值,就应该大于原取值。您是否同意?

[[[[[[[[[以上这个差别远远小于实验误差,所以对实验而言,这个差别不重要,原实验结果仍旧适用。]]]]]]]]]]



2 如何使用库仑定律方程F=KQ1Q2/rr(1),推导电容方程:C=S/(4(pai)Kd)(2)?

我对上述两个定律都不怀疑,但是我不知道怎么从(1)推出(2)。上面的贴中,我写出了我的推导过程。到底我忽略了什么因素?

[[[[[[[[[[[F=KQ1Q2/rr只是点电荷的公式,电容上的电荷是面电荷,因此需要对面电荷上的每一个点积分。]]]]]]]]
[楼主]  [12楼]  作者:和满  发表时间: 2005/08/16 15:00 

上限怎么取?
板电荷的上限取“正无穷”还是"有限值"?
取“正无穷”,与"现实"平行板条件不符。
取“有限值”,板间距d变,"N/C"(库分之牛)就变,与现实"平行板"不符.
取"理想平行板",理想平行板模型中的d变化量是忽略不记的,问题不成立.
请问,您在那里见过这个问题的积分推导?您告诉我,我自己去查.拜托!

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