导体在电场中发生静电感应的物理过程:
====根据本主贴的特殊需要,应该改为:在正或负电荷源的静电场发生静电感应的物理过程:
1、外电场对电中性的导体正电荷的作用力方向就是外电场电力线方向,对负电荷的电场力的方向与外电场电力线方向相反;
2、由于导体正电荷非自由电荷,相对导体没有位移,所以外电场对正电荷不做功;
====回复:这样理解的结果,只能说明外电场对负电荷做功时,同时对正电荷不做功;即外电场对负电荷做功时,外电场不会影响正电荷;即正负电荷之间没有或失去力的作用;反复强调的弹簧结构在这里不存在了;
3、由于导体负电荷为自由电荷,相对导体有位移Xe,位移方向与受力F同方向,所以外电场对负电荷做正功FXe;
====回复:由于正负电荷之间的引力,使外电场对负电荷做正功时,不得不需要同步克服正负电荷的弹簧结构的引力;外电场对负电荷做正功Fxe是错误的;
4、因为“电场力做正功,电荷电势能减小”,所以负电荷在外电场的电势能减少,这也就是外电场做正功付出的能量;
====回复:如果这样,就说明了外电场消耗Fxe;负电荷电势能减小Fxe,即消耗功、得到能量合计为2Fxe;
还说明拉开电荷弹簧结构时两端的电荷不能同时分担外电场力的功,使正负电荷成为没有直接联系的两个质点,这样外电场力只能象推动单独一个物体那样的单独把功转换给单独的物体即负电荷;这样忽略了相互的直接的牵拉的弹簧结构,即没有与弹簧体相比导致错误;
5、谁得到了能量呢?
6、仔细分析负电荷的受力情况,知道感应负电荷还受到感应正电荷的吸引力-F;
====回复:这正是我一直反复强调使用的弹簧特性,并且是同步产生阻力的。
7、当外电场力移动负电荷时,要克服这个引力;
====回复:应该准确的说:当外电场力移动负电荷时,要同时同步克服这个引力;即外电场力同时需要为正负两个电荷做功。
8、这个引力阻碍负电荷的移动,与负电荷的位移Xe方向相反,对负电荷做负功-FXe;
========说明:这就是我反复说明的弹簧结构,两端能够同步转换外部能量;
9、把感应电荷的电场叫做内电场,那么负电荷受到内电场力做的负功,负电荷的电势能增大-FXe;
====回复: 根据3所述外电场对负电荷做正功Fxe,能够使负电荷在外电场的电势能减少Fxe;
根据9所述负电荷的电势能增大-FXe ,那么负电荷的电势能为Fxe-Fxe=0,即电势能为零;
那么多余出来一个正功Fxe不能抵消为零,说明能量不守恒;
如果要说正电荷已经获得-Fxe,那么这时外电场对负电荷做正功Fxe与正电荷已经获得-Fxe的代数和为:
Fxe-Fxe=0守恒,
这样结果却使正负电荷电势能一个为零,一个为-Fxe,怎么办?或者请具体给出功能转换代数和为零;
10 、6789回答5的问题,外电场做正功电势能减小,是内电场做负功电势能增大的原因,能量守恒;
=========回复:外电场做正负功,同步作用于正负电荷,自身能量不变。
11、这个结论是否正确,你只要看看外电场电力线的方向恰好与内电场的电力线方向相反就知道;
12、负电荷逆着电力线方向移动,电势能减小,顺着电力线方向移动,电势能增大;
13、所以静电感应过程,自由负电荷逆着外电场电力线方向移动,电势能减小,顺着内电场电力线运动,电势能增大,外电场的能量减小转化为内电场的能量增加,能量是守恒的,没有能量的创生;
=========说明:外电场做正负功,同步作用于正负电荷,自身能量不变,没有能量的创生;但是却使导体对外具有电压,能够对外做功成为能量的创生;
14、静电感应过程中,正电荷没有移动,所受力做功为零,电势能不变;
============错误;如果拉开弹簧,弹簧两端势能应该是大小相同等势;如主贴图2正感应电荷对外没有电压能量吗?
15、静电感应过程中,自由负电荷移动,逆着外电场电力线方向移动电势能减小,顺着内电场的电力线方向移动电势能增大;
16、就是说,静电感应时负电荷移动过程中,就是外电场做正功、内电场做负功,外电场付出电能、内电场得到电能的转化过程,没有能量创生;
==========就像固定弹簧一端拉开另一端一样,能够两端转换储存外力的功,而不是由一端单独获得储存;正负电荷同时消耗转换外电场的功,能量转换守恒;但是对外意外的具有电压能量,做功成为创造的能量;
17、静电感应过程,自由负电荷的电势能在外电场减少多少,在内电场就增加多少,负电荷的电势能不变;
========负电荷的电势能不变是错误。不知道大学教科书也有同样错误吗。
势能是相对的;
如果正负电荷在初始状态电势能各为零,那么根据你的观点,静电感应后,导体成为等势体,正电荷与负电荷一样电势能为零;那么主贴图2中正、负电荷电势能应该都是为零,对外也不能具有电压,图3接通导体C后将没有感应电流产生。势能概念将没有存在的价值。
18、所以静电感应过程中,感应正、负电荷的电势能都没有变,电量大小相等,所处位置的合电场的电势处处相等;
=========错误;难道外电场没有改变正负电荷的电势能,难道外力拉开弹簧后我们认为弹簧两端势能为零。
正负电荷电势能分别为零时、一个增大一个减小时、同时增大或同时减小时,依然可以是等势体;
19、所以静电平衡的导体,是一个等势体;
=====如果1正确,那么结果外电场消耗正功Fxe,负电荷得到正功Fxe,这样导致没有负功来平衡功能转换,使外电场消耗正功Fxe,负电荷减小能量为(删除一个‘为’)Fxe,即全部减少能量为2Fxe,怎样守恒?
2,我认为只有正负功才能合计守恒;
3.,质量m的物体,地球引力做正功mgh,使物体位移,转换为-mgh的动能,使功能转换代数和为零,守恒;
但是在1中完全不同,外电场消耗正功Fxe,负电荷得到正功Fxe,使负电荷电势能减小为Fxe,正功Fxe转换为电势能Fxe,两个都是正值,无法抵消(=======应该修改为:但是在1中完全不同,外电场消耗正功Fxe,负电荷得到正功Fxe,使负电荷电势能减小Fxe,两个都是正值,无法抵消)。
只有在外电场力做一对正负功并且大小相同合计为零时,才能完全符合传统理论;但是得到意外结果:导体对外具有电压能量,能够对外做功输出能量,导致创造能量。(科研工作没有在合理的意外中发展吗)
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(请同时画图容易理解)在单独正或负电荷源的静电场中发生静电感应时,正负电荷分离受到的外部电场力是两个正方向,即外电场力F是有两个正方向的F,即外电场力能够做两个正方向功;正负电荷分别同时受到外电场两个方向的斥力或引力;而普通弹簧、磁力弹簧固定一端A时,弹簧(B端)受到外力F只有一个方向,即外力F做一个正功;弹簧两端分别同时受到一个方向的外力F;使固定端A受到反作用力-F、外力F、弹簧(或磁场)引力F;使B端受到外力F、弹簧引力-F;
这样做功结果不同;
使普通弹簧、磁力弹簧拉开时弹簧能够得到的外力做功是正功;
使正负电荷分离时能够同时得到外电场力的正功和负功;
分析:
如果是一个正功,那么正、负电荷分别得到1/2正功会怎样呢?正电荷得到1/2正功后电势能减小、电势减小;负电荷得到1/2正功后电势能增大、电势减小;由于在单独正电荷源的静电场中发生静电感应时,正负电荷的电势一定增大,所以不能发生这样的情况;
如果是一个负功,那么正、负电荷分别得到负功会怎样呢?正电荷得到负功后电势能增大、电势增大;负电荷得到负功后电势能增大、电势减小;由于在单独负电荷源的静电场中发生静电感应时,正负电荷的电势一定减小,所以不能发生这样的情况;
如果是一个正功,并且由负电荷单独得到,负电荷得到一个正功后电势能减小、电势增大;这时发生的功能代数和是一个正功+一个正功,即同时减少两个正功;只有负电荷将一个正功转换为一个负功才能完成功能守恒,否则两个正功的代数和就不能为零,导致能量转换不守恒;
但是负电荷没有能力把一个正功变成一个负功,因此这种情况不能发生;
结论: 所以只能是正、负电荷分别得到外电场力的负功和正功,使外电场能量不变或合计不变;即在单独正或负电荷源的静电场中发生静电感应时,外静电场力做一对大小相同、方向相反的功,合计为零;静电场能量变化合计为零;导体在这样的静电场中每一时刻都处于等势体状态;导体任意移动过程中每一时刻外电场力合计做功为零。
1、“外电场消耗正功Fxe,负电荷得到正功Fxe,使负电荷电势能减小为Fxe,正功Fxe转换为电势能Fxe”,你的这些说法只有你自己理解,你自己明白,我们不知道你在说什么?
2、你要和大家辩论,请你用物理知识所允许的语言表达你的意思?!
3、例如:
1)力,要有施力者,受力者;
2)功,是力的功,功只与过程相关;
3)能,是场的能,物体的能,能只与状态相关;
4)要让我说,应该这样说,外电场力对负电荷做正功,负电荷在外电场电势能减少,正功=势能减少,这个等式就是功能定理,正功+势能减少是没有道理的!是没有物理意义的!
5)如果你在辩论中不是努力提高自己的理论知识,而是想着法胡说八道,你还会有观众吗?
4、你只要能说明“正功+势能减少”的物理意义,就算你没有胡说八道!
地球引力做正功mgh,它的势能减少mgh说明有两个mgh消失;如果没有其它负能量产生,就是相加的关系,就不守恒;
如果286楼的1正确,那么结果外电场消耗正功Fxe,负电荷得到正功Fxe,这样导致没有负功来平衡功能转换,使外电场消耗正功Fxe,负电荷减小能量为Fxe,即全部减少能量为2Fxe,这时不守恒;
如果要遵守转换守恒,请说明负电荷得到正功Fxe,然后怎样才能产生一个-Fxe,并且导体成为等势体。
附275楼的相似回复:
===在这里,4公斤米+4公斤米是不能相增的;不能类比正负电荷的弹簧结构;
因为这里的重物原来的势能是4公斤米,然后消失为零,并且转换为动能,符合功能守恒;
然而电荷弹簧却完全不同,自由负电荷位移转换得到的势能,并没有消失或转换,而是储存了起来,即得到一个正功,这样两个正功 的代数和难道是零
多谢指正:
在1中,我发生了错误,多了一个“为”字,还多了一句话“正功Fxe转换为电势能Fxe,”应该删除;
现在更正为:
“但是在1中完全不同,外电场消耗正功Fxe,负电荷得到正功Fxe,使负电荷电势能减小Fxe,两个都是正值,无法抵消。”
对于4的回复:外电场力对负电荷做正功,负电荷在外电场电势能减少,
=========只能说明功能转换为:消耗外电场正功、消耗负电荷在外电场的电势能,即代数和为:正功+势能减少,不为零。必须要有负功或负能量才能达到守恒。
引用在288楼分析:
4、外电场力的引力做正功FXe,外电场付出能量FXe负电荷的电势能减小FXe;(==说明有两个Fxe消失,这时不守恒)
3、感应电荷之间的引力做负功-FXe,感应正电荷得到能量-FXe;(==说明有一个-Fxe产生)
5、感应电荷之间的引力做负功-FXe,内电场得到能量-FXe,感应正电荷的电势能增大-FXe;
感应电荷之间的引力不是能源,不能参与外电场力的功能转换的代数和来计算,
这样的结果只能得到外电场力的正功Fxe、负电荷的电势能减小Fxe、感应正电荷得到能量-Fxe;
代数和Fxe+Fxe-Fxe=Fxe 不守恒。
做正功+势能的减少====是功能转换,当你只消耗两个的功、能时,没有产生负功或能时,功能转换代数和只能是做正功+势能的减少;
地球引力做正功mgh,它的势能减少mgh,说明有两个mgh消失;如果没有其它负能量(即动能增加)产生,就是相加的关系(即只能说明减少了两个mgh),就不守恒;如果有动能-mgh产生,才能达到功能转换代数和为零;
如果286楼的1正确,那么结果使外电场消耗正功Fxe,负电荷得到正功Fxe,这样导致没有负功来平衡功能转换;使外电场消耗正功Fxe,负电荷减小能量Fxe,即全部减少能量为2Fxe,这时不守恒;
如果要遵守转换守恒,请说明负电荷得到正功Fxe,然后怎样才能产生一个-Fxe,完成功能转换,并且导体成为等势体。
1. 由于我的概念理解差,导致出现了错误。
对于2、3,由于外电场力对负电荷做正功,是消耗能量;负电荷的电势能减少,也是消耗能量;即产生两个消耗的正值;
那么这时,由于没有负功、负能,那么现在功能转换代数和只能是相加,即不为零,即不守恒;
只有负电荷把得到的正功转换为负功、能,使导体达到等势体,并且使功能转换代数和为零才能遵守能量转换守恒,这是你无法解决的问题,也是我们的核心分歧。
引用 永动机时代 的回复内容:
……由于外电场力对负电荷做正功,是消耗能量;负电荷的电势能减少,也是消耗能量;即产生两个消耗的正值……
1、看看你的这段话应该这样说,外电场力对负电荷做正功,应该是外电场消耗能量,这个能量就是负电荷电势能的减少;
2、根据保守力做功是多少,你就知道势能减少多少,因为功能原理说,保守力做正功=势能减少;
3、所以是,作功=势能的变化,意思是势能减少多少就做多少功,或者说做多少功势能就减少多少。
4、如果你要研究静电感应的能量关系,你得仔细研究力、功、能的基本概念定义、基本定律,你如果用九句正确的话掩盖一句错误的话,可以掩盖过去,如果你用九句错误的话去证明一句正确的话,你是证明不了的;
5、你应该不断翻书,每一个概念都把握的很准确,即就是你的结论错了,也是值得的!
多谢支持;
那么现在,你一直认为功能已经守恒了;
但是,
对于导体,出现负感应电荷,并且负电荷的电势能减少Fxe,那么这时导体怎样成为等势体,并且保持外电场力做功与正负电荷电势能的功能转换代数和为零?
是否会避免出现外电场力对负电荷做正功、正负电荷电势能为1/2 ×Fxe、-1/2 ×Fxe?
4、你想知道静电感应过程中,功、能关系,你必须通过受力分析,计算力的功,根据功能关系,找出能量的转换关系;
5、设导体B在电场中位置确定,电中性的正负电荷在电场中的电势能大小相等符号相反,电势能=0;
6、由于外电场给正负电荷以相反的作用力,负电荷移动,正负电荷分离,感应正负电荷间的内电场力为引力;
7、由于正电荷没有位移,所以电场力不做功,正电荷的势能不变;
8、由于负电荷移动时,外电场力做正功,内电场力做负功,所以负电荷的电势能也不变,所以感应正、负电荷的电势能不变,所在位置的电势相等,外电场的电势能转换为内电场的电势能;
回复内容:
对:刘志斌关于 引用 永动机时代 的回复内容:……功能已经守恒了……1、你的这句话就不靠谱,什么叫“功能守恒了”?2、功能关系,是力学的重要内容;3、功能原理:1)动能定理;2)保守力的功与势能;3)机械能守恒定律;内容的回复:
少了两个字“转换”,发生了错误。
为什么你不来证明我的观点错误,反而不断提出你的其它分析来避免正面回应;比如我在251、256、278楼、294楼、297楼等提出的问题。
在关于导体宏观与微观位移的问题上,你的数据推理很好,为什么不愿意再次使用。
希望能够重新使用。
重新在百度搜索能量转换和守恒定律,才发现创始人的境遇是如此坎坷,我因此更加理解大多数观点。
如果电场力仅仅做正功,你将不能使用数据分析在得到等势体的同时遵守能量转换和守恒。