| 電磁 標題:導體的電力線 電場 平衡 金屬 電荷 原子 |
 1:匿名者(高中/職)張貼:2010-05-25 20:50:59:地點 台灣台北 |
為什麼導體上的電力線一定垂直其表面?
又如果不垂直會發生什麼狀況?
可以提供動畫媽?
 1
|
| 2:黃福坤(研究所)張貼:2010-05-25 23:00:35:地點 台灣台北 [回應上一篇] 金屬 電荷 平衡 電場 電子 |
所謂導體就是電子可自由移動
若表面電場不垂直表面 則電荷在表面切線方向就會移動 重新分布
直到都沒有切線分量 才會停止移動
因為電子很輕 可以很快速移動 對良導體而言 以上平衡所需時間小於 10-16s
有個相關動畫歡迎參考 為
何金屬導體尖端處電荷密度較高:
該動畫 是將時間非常緩慢播放 也就是時間其實很短 (1秒對應類似 0.01 fs= 10-17s單位)
2
|
| 3:匿名者(高中/職)張貼:2010-05-25 23:08:24:地點 台灣台北 [回應上一篇] 電荷 |
教授的意思是
若電力線非垂直(是斜的),那麼便可以產生Y方向及X方向的分量
而X方向的分量可使的電荷移動吧?
我的疑問是,可是分布在導體表面的電力線不就是分布在表面的電荷自己所產生的媽?
那麼,由此推論,X方向的分量怎會影響到自己呢?
3
|
| 4:黃福坤(研究所)張貼:2010-05-25 23:33:44:地點 台灣台北 [回應上一篇] 電場 平衡 電流 電荷 金屬 |
任何一處的電場 都是由區域內所有電荷所共同產生
表面上某點的電場 其來源 不僅是該處的電荷 還有四周的電荷
表面電場垂直表面的意思是 其他電荷於該處所產生的電場都抵消了
僅剩下該處表面電荷所產生垂直於表面的電場!
其實以上對應金屬表面的電力線和表面垂直
若沒有垂直 而偏向某一邊(如左邊) 才更奇怪 為何偏向那一邊(左邊) 而不是另一邊(右邊)?
是否記得 電場表示單位電荷在該處所受的力 既然是金屬
平衡時 就不該存在切線分量 否則就不算平衡了
記住 以上討論的是平衡態 , 或靜電系系統問題
金屬表面 仍可能瞬間產生切線方向的表面電流!
4
|
| 5:匿名者(高中/職)張貼:2010-05-26 00:49:58:地點 台灣台北 [回應上一篇] 向量 平衡 電場 電荷 |
有點懂了....
那麼
(1)當電荷受排斥力至導體表面而不離開時
導體表面是用什麼力去束縛他呢?
(2)那我這樣說不曉得對不對,您說"表面上某點的電場 其來源 不僅是該處的電荷 還有四周的電荷"
那麼是不是代表說表面上某一電荷處的電場即是四周的電荷對該點靜電排斥力所形成的總合呢?
(3)所以我可不可以這樣想,就是在表面一電荷的垂直方向上若受有外力,則此外力便總會和導體束縛其電荷的力平衡,因此,靜電平衡時,導體不移動,代表著導體所受靜電排斥力總合必只有在垂直方向(因為這樣才會被抵銷),而當其他靜電排斥力的向量何方向非垂直那麼其分量垂直方向仍會被抵銷,但水平方向無法被抵銷,所以電荷會水平移動
5
|
| 6:黃福坤(研究所)張貼:2010-05-26 09:45:15:來自 國立台灣師範大學 [回應上一篇] 帶電 電荷 金屬 能量 電場 作用力 平衡 電子 原子 |
Quote:
|
(1)當電荷受排斥力至導體表面而不離開時
導體表面是用什麼力去束縛他呢?
|
|
想一想 固體表面的原子為何無法脫離表面呢? 因為個別原子的能量遠小於原子間的束縛能 若原子能量逐漸增加時 就轉變成 液態 之後 再轉變成氣態 就是脫離的時候
金屬中的自由電子沒有專屬於任何一個原子可以在原子間遊走 可是一旦脫離則分別帶電 這能量可是非常強的 因此要脫離很不容易
但非不可能 如光電效應中 足夠能量的光照射物質表面時 可射出光電子
電磁作用力和距離平方成反比 因此微觀尺度 某點電場受四周所有電荷的效應組成
可是當達成平衡時 具觀而言 某點(此時是具觀的點如 0.1 mm尺度 遠大於原子尺度)
金屬表面電場基本上由該處的表面電荷所決定
金屬表面若有切線方向電場 電荷就會持續受力游動 直到達到平衡時 則不存在切線方向電場 否則就不是平衡了 |
(黃福坤) 
No comments:
Post a Comment