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静电感应物理过程的功能关系 点击:1607 | 回复:104



刘志斌

    
发表于:2012-02-15 11:45:34
楼主

1、负电荷有位移S,外电场力F做正功FS(力、位移方向相同),负电荷在外电场电势能减少FS;

2、正电荷没有位移,外电场力不做功,正电荷在外电场能量没变化;

3、负电荷有位移S,内电场力-F做负功-FS(力、位移方向相反),负电荷在内电场电势能增大-FS;

4、正电荷没有位移,内电场力不做功,正电荷在内电场能量没变化;

5、内、外合电场,正电荷电势能没有变化;

6、内、外合电场,负电荷电势能在外电场减小FS、在内电场增加-FS,所以负电荷电势能也没有变化;

7、正、负电荷电中性在同一个位置上,原本就具有相等的电势能,分离后电势能没有变化还是相等的,等于原来的电势能,

8、所以导体两端正、负电荷的电势能大小相等,电量相等,所在位置电势相等,是等势体!

 

如图:

1、导体静电感应后是等势体,电势等于电荷所在位置的电势;

2、由于电场中两个导体的位置不同,所以两个导体的电势原本不同,与它们的原来位置有关;

3、两个导体的电势差,可以用导体间的电场强度E与距离S的乘积得出,两个导体的电势差=ES;

 

 

 



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刘志斌

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发表于:2012-02-15 11:56:02
1楼

1、当导体逆着电力线上行时,导体所在位置的电势增高;

2、外电场给导体中的处于电中性的正、负电荷的作用力相反,位移相同,做一对大小相等、符号相反的负、正功;

3、所以导体在外电场移动时,导体与电场之间没有电场力的作用;

 

刘志斌

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发表于:2012-02-15 12:04:48
2楼

4、当导体在电场中的位置确定后,导体中的处于电中性的正、负电荷的电势能分别是:

1)正电荷的电势能=正电荷所在位置的电势×正电荷;

2)负电荷的电势能=负电荷所在位置的电势×负电荷;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 12:11:14
3楼

5、当导体在电场中的位置确定后,发生静电感应的物理过程描述如下:

1)外电场对正电荷的作用力大小F=正电荷×电场强度,方向与电力线同方向,正点荷是束缚电荷,没有位移,不做功;

2)外电场对负电荷的作用力大小F=负荷×电场强度,方向与电力线反方向,位移是S,做正功=FS;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 12:19:37
4楼

3)正、负电荷间的内电场电力线方向与外电场电力线方向相反;

4)同样,内电场对正电荷的作用力大小F=正电点荷×电场强度,方向与电力线同方向,正点荷是束缚电荷,没有位移,不做功;

5)同样,内电场对负电荷的作用力大小-F=负电荷×电场强度,方向与电力线反方向,位移是S,做负功=-FS;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 12:27:27
5楼

6)根据功能关系,知道负电荷在外电场电势能减少FS,负电荷在内电场电势能增加-FS,这样负电荷在合电场中的电势能不变;

7)根据功能关系,知道正电荷在合电场中的电势能不变;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 13:19:55
6楼

8)静电感应前,导体在外电场里的各点电势不等;

9)静电感应过程中,感应电荷间的内电场产生,外电场能量不断转化为能电场的能量;

10)静电感应平衡后,感应电荷间的内电场与外电场大小相等,方向相反,互相抵消,导体内的电场为零;

11)静电感应平衡后,感应正、负电荷电量相等,感应正、负电荷电势能没变,大小相等,所在位置的电势=正电荷电势能/正电荷=负电荷电势能/负电荷=原来正电荷所在位置的电势:

12)这样静电感应平衡后,导体是一个等势体,导体的电势=正电荷电势能/正电荷=负电荷电势能/负电荷=原来正电荷所在位置的电势;

 

刘志斌

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发表于:2012-02-15 13:32:35
7楼

6、静电感应后导体变为一个等势体,其物理本质可以这样理解,如图:

1)正感应电荷所在位置是导体在外电场的电势最低点,负感应电荷所在位置是导体在外电场的电势最高点;

2)正感应电荷所在位置是导体在内电场的电势最高点,负感应电荷所在位置是导体在内电场的电势最低点;

3)这样静电平衡后,正、负感应电荷所在导体位置的合电场电势相等;

4)内、外电场在导体内互相抵消,电场强度为零,电势相等,没有了电荷的移动;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 13:35:30
8楼
7、静电感应平衡,说明静电感应外电场做正功、内电场做负功,外电场能量转化为内电场能量,没有能量的创生;

 

刘志斌

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发表于:2012-02-15 13:48:44
9楼

1、如图,设电场-A~A中,设导体B、C、D、E,都是分开的:

2、导体所在位置的电场电势是不等的;

3、每一个导体上,各点的电场电势也不相等;

4、这样导体中的自由负电荷就受到电场力的作用,在每个导体里发生从左到右的位移;

5、这样原本电中性的导体,出现左正右负的静电荷,出现左正右负的内电场与外电场方向相反;

6、这样外电场移动负电荷时就受到感应正电荷的内电场引力的阻力而做正功,内电场引力做负功,根据功能原理,外电场的能量就转换成内电场的能量;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 13:50:30
10楼

7、当各导体的左正右负的静电荷量增大到内电场与外电场相互抵消时,到体内的电场强度为零,到体能的电荷就停止移动,最终达到静电平衡;

8、内电场与外电场相互抵消时电场强度为零,就是导体上各点的电势相等,没有了电势差(电压)的,没有了电荷的移动,叫做静电平衡;

9、电场-A~A中,导体B、C、D、E各个导体静电平衡后变成等势体,导体B、C、D、E各有各的电势,位于右边的导体电势大;

10、也就是说导体B、C、D、E之间有电势差(有电压),这和电场-A~A间各点有电势差一个样;

 

刘志斌

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发表于:2012-02-15 13:51:35
11楼

11、如果把导体B、C、D、E用导线连起来,由于各导体间的电势差,导体负自由电荷又开始移动,直到内电场与外电场平衡,导体B、C、D、E、连接导线内的电场强度为零,电势差为零,达到新的静电平衡;

12、所有这些过程,都是外电场做正功内电场做负功,外电场的能量转换为内电场的能量,没有能量的创生;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 13:53:56
12楼

13、如果这时候将外电场-A~A移出导体B、C、D、E,静电平衡会打破,这时由于外电场移出减小,内电场反方向移动负电荷做正功,外电场做负功,内电场的能量又回到外电场;

14、当外电场完全移出时,导体B、C、D、E回到电中性;

刘志斌

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发表于:2012-02-15 14:03:23
13楼

弹性保守力做功,势能的变化:

1、弹簧下挂一重物mg,在弹力F、重力mg的共同作用下,下落h后处于平衡状态,此时重物的速度为V;

2、在上述过程中:

1)重力做正功mgh,重物mg重力势能减少mgh;

2)弹簧发生性变h,弹簧势能增大1/2kh^2,弹力做负功1/2kh^2;

3)由于无非保守力做功,系统机械能守恒,所以:

重物的动能增加1/2mV^2=重力势能减少mgh-弹簧势能增大1/2kh^2,或者

重力势能减少mgh=重物的动能增加1/2mV^2+弹簧势能增大1/2kh^2

3、弹簧的弹性势能1/2kh^2,不是那一端的,弹性势能的变化体现在形变发生时有位移的端的弹力的功

 

刘志斌

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发表于:2012-02-18 13:51:53
14楼

点击查看原图

1、这个图可以作为绝缘体的物理模型;

2、在强电场高电压的场合,绝缘体的原子核外层中的电子,会被拉出壳层而电离;

3、这时,绝缘体会瞬间变成导体;

4、电弧光放电就是这样的物理过程!

 

刘志斌

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发表于:2012-02-22 01:41:34
15楼

 

1、导体之间的电势差,决定导体之间的电场;

2、导体之间的电势差=∫edl

 

刘志斌

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发表于:2012-02-24 23:25:16
16楼

3、如图,导体B、C、D、E内没有电场;

4、外电场与内电场相互抵消,也就是说外电厂的能量转化为内电场的能量;

刘志斌

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发表于:2012-02-25 14:07:19
17楼
5、导体之间的电势差U=∫edl,是导体间的电场e对电力线l的积分;

永动机时代

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发表于:2012-02-25 16:55:29
18楼
回复内容:
对:刘志斌关于1、如图,设电场-A~A中,设导体B、C、D、E,都是分开的:2、导体所在位置的电场电势是不等的;3、每一个导体上,各点的电场电势也不相等;4、这样导体中的自由负电荷就受到电场力的作用,在每个导体里发生从左到右的位移;5、这样原本电中性的导体,出现左正右负的静电荷,出现左正右负的内电场与外电场方向相反;6、这样外电场移动负电荷时就受到感应正电荷的内电场引力的阻力而做正功,内电场引力做负功,根据功能原理,外电场的能量就转换成内电场的能量;内容的回复:

在前面的帖子里,我关于合电势能的分析中,把在内外电场全部增加电势能的电荷的合电势能分析错了,应该是零,即正负感应电荷的合电势能都是零,才能达到平衡,使外电势能大小相等达到等势。现在那个帖子不用讨论了,因为我已经整理出新帖,其中的分析圆满定型了。

我发出帖子浅论利用电场力创造能量,推翻能量守恒定律 ,仅仅是想要让你知道最正确的分析和结论,我打算让这个帖子静悄悄的沉底。

今天我在果壳网寻找支持,空闲时看到这个帖子起来了,决定回复,避免你错误到后悔。

 

 

外电场移动负电荷时就受到感应正电荷的内电场引力的阻力而做正功,内电场引力做负功

====回复:那么,这样的静电感应中,带电体A作用导体BC,同步产生了一对大小相等、方向相反的正负功;

根据功能原理,同步的一对正负功,结果各个电荷的电势能如何变化?

导体成为等势体,正负电荷的电势能大小相等;使导体BC的正电荷对外(零势能参考导体)产生电势差,只能使正电荷的电势能大于零,接通零势能参考导体时才能形成电流(因为负电荷受到带电体A的引力不能移动);

正电荷的电势能大于零,说明原来的一对正负功,正电荷得到的一定是负功;并且能量来源只能是带电体A,(如果正电荷电势能不变仍然为初始状态的零电势能,那么就不能与参考导体形成电势差和电流),

说明原来负正电荷能够同步分别得到带电体的正负功,使带电体能量合计不变,产生、创造出正负电荷的电势能,才能对外具有创造的电压能量。

(你的传统理论不能解释同时出现的现象:等势体、对外产生做功的电压。)

在你这个帖子里,我们可以继续讨论。

 

 

请参考我的最新帖子(除了支持例外,请不用回复)浅论利用电场力创造能量,推翻能量守恒定律


刘志斌

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发表于:2012-02-25 17:19:32
19楼

1、你的帖子没法看下去,因为你的讨论语句是你自己的臆想,很难理解你在说什么;

2、你要是能改变一下方式,用简单的语句和图说明能量的创生过程就好了;

3、你说的越多,越没有人看你的发言,等于白说!

刘志斌

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发表于:2012-02-25 17:26:53
20楼

“你的传统理论不能解释同时出现的现象:等势体、对外产生做功的电压。”

 

1、“做功的电压”就是电势差;

2、两个导体都是等势体,但两个导体的电势不同,就是两个导体有电势差,就是两个导体有电压,就是你说的产生做功的电压!

3、那里存在不能解释的现象?

SSI ļʱ
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