我现在刚学物理,有一些知识比较乱,可能有的问题很好笑,请见谅.1、导线和导体有什么本质区别?如:导线可以静电平衡吗……?2、我们老师说,两个带电荷量等大符号相反的点电荷.两点连线之
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/16 20:47:46
我现在刚学物理,有一些知识比较乱,可能有的问题很好笑,请见谅.1、导线和导体有什么本质区别?如:导线可以静电平衡吗……?2、我们老师说,两个带电荷量等大符号相反的点电荷.两点连线之
我现在刚学物理,有一些知识比较乱,可能有的问题很好笑,请见谅.
1、导线和导体有什么本质区别?如:导线可以静电平衡吗……?
2、我们老师说,两个带电荷量等大符号相反的点电荷.两点连线之间电势为零,因为正电荷给他一个正电势,负电荷给他一个负电势,那像电容器那样,正极板带正电,负极板带负电,那它们所构成的匀强电场中间点的连线,电势为0?那是不是说,负极板周围的电势是负值,正极板周围的电势是正值?
3、平行板电容器带等量异种电荷,这两个平行板电容器之间的电压是指什么?(负极板周围电势是负的吗)怎么算的,是不是和电荷量大小成之比?为什么一与电源相接,电压就不变?电荷量不是逐渐变大的吗,那电压不也该逐渐变大的吗?我知道与电源电压相同,但是,为什么?为什么,一断开电源电荷量不变,电压可以变化?电压与什么有关?请将微观电荷移动讲解一下
4、平行板电容器在什么情况下,两板带的电荷会击穿?
5、我以前做过这样一题,平行板金属负极一端接地,另一板移近,问电压.老师说接地以后,那一板就是0电势,可为什么大地的电子不会移到那一极板?大地的电子不该受到电容器的电压作用吗,假设电板一板带电,另一板不带电了,那他们之间电场线,电压是什么样的呢?
6、电子的移动到底受什么作用?
7、如图,以静电平衡导体,A、B两点场强大小一样吗?它们场强是感应电场吗?为什么不为0
衷心感谢愿意看完我疑问的人,希望高手可以从根本原理上解答!
我现在刚学物理,有一些知识比较乱,可能有的问题很好笑,请见谅.1、导线和导体有什么本质区别?如:导线可以静电平衡吗……?2、我们老师说,两个带电荷量等大符号相反的点电荷.两点连线之
1)导线和导体有什么本质区别?如:导线可以静电平衡吗……?
导线与导体是两个不同的概念,但并没有本质区别,为什么这么说呢.首先,导体是指可以导电的物质、物体,偏重于理论上、教学上的概念,说法.导线是指线形的导体.导线从概念上从属于导体.导线是工程上、实际运用上的概念.导体的范围很宽泛,比如铜、铁、锌、金、锡等金属;电离状态的气体;离子化合物的水溶液等等都可以导电,都可以称为导体.而导线概念就窄的多了,常用的导线如铜线、铝线等等.导线通常是长条形的,通常生活中的电线等等.而导体可以有任何状态.另外,导体的概念是和绝缘体、半导体区分的.绝缘体在分子结构上没有自由电子,原子之间以共价键连接,电子不能自由运动,因此不能导电.而半导体,就是指掺加杂质的硅、锗等元素,导电性能介于导体与绝缘体之间.掺杂的硅、锗用来制作半导体器件,我们熟悉的半导体器件比如电脑中的cpu,集成电路等等.一切导体的共性就是在电场作用下,有自由运动的微粒,比如电子、离子等等.这就涉及到分子、原子、离子结构了.还有一种导体叫做超导体,在常温下具有电阻的导体,在温度下降至一定程度时(比如零下260℃),电阻突然消失了.这种现象就是超导现象.由于导线具有可以自由运动的电子,那么导线就可以达到静电平衡.
2、我们老师说,两个带电荷量等大符号相反的点电荷.两点连线之间电势为零,因为正电荷给他一个正电势,负电荷给他一个负电势,那像电容器那样,正极板带正电,负极板带负电,那它们所构成的匀强电场中间点的连线,电势为0?那是不是说,负极板周围的电势是负值,正极板周围的电势是正值?
这个问题我思考一下再回答.
3、平行板电容器带等量异种电荷,这两个平行板电容器之间的电压是指什么?(负极板周围电势是负的吗)怎么算的,是不是和电荷量大小成之比?为什么一与电源相接,电压就不变?电荷量不是逐渐变大的吗,那电压不也该逐渐变大的吗?我知道与电源电压相同,但是,为什么?为什么,一断开电源电荷量不变,电压可以变化?电压与什么有关?请将微观电荷移动讲解一下
4、平行板电容器在什么情况下,两板带的电荷会击穿?
3、4两个问题合并起来回答.
首先搞清楚电容器的概念.电容器是电子产品中的必备元器件.简单来说就是导体中间夹着一块绝缘体.根据中间绝缘介质的不同,电容有很多品种,比如,云母电容、纸介电容、金属膜电容、电解电容等等.用途非常广泛.粗看起来,电容不可能导电.但事实上电容确实不导电,准确的说不导直流电,对于交流电却是“导通的”.电容对于交流电导通这一块不谈.只谈一下,在直流电作用下电容的微观电荷运动情况.我们做一个实验:一个电容两端电极(除了电解电容外,没有正负极之分,可以自己买一个小电容看看,很小,很便宜)分别于1.5v干电池的正负极相连.想象一下,电容没通电之前,电容的两块电极板上没有电荷,什么也没有,就像两个空水杯.一旦连接上电线,那么与干电池正极相连的电极电极板在电场作用下,电子向电池的负极端运动,就好像向这个极板“注入”“正电荷”一样(注意正电荷只是概念上的标注电流方向的.这个试验中“正电荷”并不存在.因为我们都知道,物质中,只有原子核中的质子带正电荷,而质子被原子核束缚住,不可能“移动”出来.当然如果导体是离子的话,就令当别论了,这里不再探讨).我们打个比喻,假设两个底部连通玻璃烧杯,初始时一个烧杯装满水,另一个烧杯是空的,连通管道是关闭的,我们打开连通管道的阀门,就如同打开给电容充电的开关一样.那么水就流向空杯子.注意:因为开始时有水的杯子是满的,没水的杯子,一点水也没有,水位差最大,因此一开始流的最快.电容充电也一样,一开始,电容上的电压是0,而电池是1.5v,此时,电位差最大,电流也最大,就好像“短路”一样,好似电容“导通”了.而随着被注水的烧杯液位的升高,两者的液位差逐渐变小,水流动也逐渐变慢.而电容充电也一样,电流逐渐变小.最终两个烧杯的水位一样高,流动停止.同样的,电容上的电压达到“1.5v”后,充电停止,那么电容上的这个电压就可以理解为烧杯中的水位.也许会问,另一个问题,就是满的烧杯给空烧杯注水,两个水位一样高后,满烧杯的水位下降了,怎么上面电容上电压和干电池一样大小呢.实际上运用的电容容量非常下,几个,几十个微法拉左右,这个电荷容量相对于电池来说可以忽略不计.就如同,用装1000kg水的大杯子,给500g的小杯子注水一样,500g对于1000kg来说微不足道.我们分析的这个过程,在实际操作中,很短的时间内就可以完成,但是微观过程是绝对符合上述分析的.如果用数学表达的话,就是一个积分的过程.因此,并不是,电容与电源一连接,电压就到最大了,这是不符合逻辑的,就算时间再快,也快不过光速,因此,电荷量是逐渐增多的,电压也是该逐渐变大.如果老师否定这个过程,那不是他不知道就是,没有详细说,可能考虑到高中生不需要知道这么多吧.
关于“为什么,一断开电源电荷量不变,电压可以变化?电压与什么有关?”
就像上面给烧杯注水,水位平衡后,关掉连通的阀门,水还是在那个被注水的杯子里.假如一个电容充满电,就像上面冲到1.5v,放在空气中不管的话,那么电容上的电荷会逐渐减少,电压逐渐降低,原因一是向空气中放电,就像烧杯中的水自然蒸发,还有就是绝缘介质的损耗,就是说世界上没有绝对的绝缘体.当然,在高中学习过程中,一切都是假设的,完美的.但是,实际上却是上面分析的过程.电压与什么有关,上面分析了,与电源电压有关.超不过电源电压.
关于电容击穿的问题,和电容间的绝缘介质的耐受电压决定.比如,电容额定电压是500v,那么工作电压就不要超过500v,并不是说达到500v就一定击穿,而是在500v以下工作最好.电容的击穿本质在于,介质的化学键被强电压击碎,后果就是电路短路.
5、我以前做过这样一题,平行板金属负极一端接地,另一板移近,问电压.老师说接地以后,那一板就是0电势,可为什么大地的电子不会移到那一极板?大地的电子不该受到电容器的电压作用吗,假设电板一板带电,另一板不带电了,那他们之间电场线,电压是什么样的呢?
接地以后,电势为0,是人为规定的,实际上接地就是接地球,就像用海平面标注山峰的高度一样,实际过程中,一旦接地,接地的那个板就和地球之间充分交换电荷,达到了平衡,就可以认为电势为0.
6、电子的移动到底受什么作用?
电子是带有负电的微粒子,它的移动本质上是受到电场的作用,而电场的本质与磁场,重力场,还有理论上的“统一场”一样,只是根据客观现象假设存在的一种“场”.
7.如图,以静电平衡导体,A、B两点场强大小一样吗?它们场强是感应电场吗?为什么不为0
A、B两点场强是一样大的.他们场强应该是感应电场.为什么不是0?因为我们规定大地是0,只要带有静电,只要不接地,就不是0,就像是坐标的0点,只要不在0点上,不是负数就是正数,反正不是0,A、B两点场强大小一样吗?肯定一样,我觉得还是用自然界的事物类比更好理解,因为两个场强不一样的话,就不会达到静电平衡,就像平静的湖面一样波澜不兴,如果,场强不一样的话,就会产生落差,有落差就会有激流、瀑布.
这样的话,什么都好理解了.