Četl jsem, že v kondenzátoru s nabitými paralelními deskami jsou čáry elektrického pole uprostřed rovnoběžné, ale mají sklon se ohýbat směrem ven ( způsobující " třásně ") směrem ke koncům rovnoběžných desek. Může někdo vysvětlit, proč se to skutečně děje? Stává se to kvůli nedostatku symetrie, která je obvykle přítomna na nekonečně dlouhé nabité desce? Je do jisté míry zřejmé, že elektrické pole není na koncích rovnoměrné, ale proč by se mělo ohýbat pouze směrem ven, nemůže se ohýbat dovnitř?
Komentáře
- Přemýšlejte o tom, jak by ekvipotenciální povrchy měly vypadat.
- Můžete poskytnout spolehlivější vysvětlení? Nezdá se mi, že vás dostanu.
Odpověď
Jak se pole vytváří? Poplatky na povrchu. Pokud přejdete na kvantový rámec, jsou to přebytečné elektrony na jedné desce a přebytek kladného náboje (otvory) na druhé desce. Vzpomeňte si na elektrické pole generované elektronem. Vypadá to radiálně. V nekonečném deskovém kondenzátoru se přidání polí kvůli symetrii stává svislým. Vzhledem k rozměrům budou mít elektrony na okraji čáry radiálně ven, kladné náboje na druhé desce se s nimi setkají znovu radiálně ven, protože to je geometrie bodových nábojů. Na straně, která je ve vzduchu, nejsou žádná pole, která by bylo možné přidat směrem k vertikále, a tvar je jako tvar pole ve dvou rozměrech dvojice + -, v linii kolmé k okraji.
Odpověď
Existuje mnoho způsobů, jak odpovědět na vaši otázku, ale myslím, že jeden z nejjednodušších je následující:
Předpokládejme, že když kondenzátor ukládá náboj, neexistuje žádné okrajové pole.
Přesuňte kladný náboj z vnějšku záporné desky na vnější stranu kladné desky.
Protože zde není žádné okrajové pole, práce prováděná při pohybu kladného náboje mezi deskami je nulová, ale to nemůže být tak, aby to znamenalo, že mezi deskami nebyl žádný potenciální rozdíl.
S přítomným okrajovým polem a slabším než pole hluboko uvnitř kondenzátoru posuňte kladný náboj podél okrajové siločáry ze záporné desky na kladnou desku.
Potenciální rozdíl mezi deskami je $ – \ displaystyle \ int ^ {\ large +} _ {\ large -} \ vec E \ cdot d \ vec s $ .
Ačkoli okrajové pole je slabší než pole hluboko uvnitř kondenzátoru, délka cesty je odpovídajícím způsobem velký er, což má za následek stejný potenciální rozdíl.
Se zakřivením pole směrem dovnitř byste získali větší sílu pole a větší délku cesty, tzn. větší potenciální rozdíl.