Jeg har læst, at i en kondensator med ladede parallelle plader er de elektriske feltlinjer parallelle i midten, men de har tendens til at bøje udad ( forårsager en " frynse ") mod enderne af de parallelle plader. Kan nogen forklare, hvorfor dette virkelig sker? Opstår det på grund af manglen på symmetri, som normalt findes i en uendeligt lang ladet plade? Det er til en vis grad åbenlyst, at det elektriske felt ikke er ensartet i enderne, men hvorfor skal de kun bøje udad, kan de ikke bøje indad?
Kommentarer
- Tænk på, hvordan de ækvipotentiale overflader skal se ud.
- Kan du give en mere idiotsikker forklaring? Jeg ser ikke ud til at få dig.
Svar
Hvordan produceres feltet? Ved ladninger på overfladen. Hvis du går til kvanterammen, er der overskydende elektroner på den ene plade og overskydende positiv ladning (huller) på den anden plade. Tænk på det elektriske felt genereret af en elektron. Det går radialt ud. I en uendelig pladekondensator bliver tilføjelsen af felterne på grund af symmetri lodret. Givet dimensioner, vil elektronerne ved kanten have linjer radialt ud, de positive ladninger på den anden plade vil møde dem igen radialt ud, fordi det er geometrien af punktladningerne. På den side, der er i luften, er der ingen felter, der skal tilføjes mod lodret, og formen er som feltformen i to dimensioner af et par + – i linjen vinkelret på kanten.
Svar
Der er mange måder at besvare dit spørgsmål på, men jeg synes en af de enkleste er som følger:
Antag, at der ikke er noget frynsefelt, når en kondensator lagrer ladning.
Flyt en positiv ladning fra ydersiden af den negative plade til ydersiden af den positive plade.
Da der ikke er noget frynsefelt, arbejdet med at flytte den positive ladning mellem pladerne er nul, men det kan ikke være sådan, da det ville antyde, at der ikke var nogen potentiel forskel på tværs af pladerne.
Med et frynsefelt til stede og svagere end feltet dybt inde i kondensatoren, flyt en positiv ladning langs en kantfeltlinie fra den negative plade til den positive plade.
Potentialeforskellen mellem pladerne er $ – \ displaystyle \ int ^ {\ large +} _ {\ large -} \ vec E \ cdot d \ vec s $ .
Selvom frynsefeltet er svagere end feltet dybt inde i kondensatoren, er stiplængden tilsvarende stor er, hvilket resulterer i den samme potentielle forskel.
Når marken buer indad, får du en større feltstyrke og en større kurvlængde, dvs. en større potentiel forskel.