Olen lukenut, että kondensaattorissa, jossa on varautuneet yhdensuuntaiset levyt, sähkökentän linjat ovat keskellä yhdensuuntaisia, mutta ne taipuvat taipua ulospäin ( aiheuttaen " hapsun ") yhdensuuntaisten levyjen päitä kohti. Voisiko joku selittää, miksi näin todella tapahtuu? Tapahtuuko se symmetrian puutteen takia, joka on yleensä läsnä äärettömän pitkällä varautuneella levyllä? On jossain määrin selvää, että sähkökenttä ei ole tasainen päissä, mutta miksi niiden tulisi taipua vain ulospäin, eivätkö ne taipua sisäänpäin?
Kommentit
- Ajattele, miltä potentiaalipintojen tulisi näyttää.
- Voitteko antaa tyhmämmän selityksen? En näytä saavan sinua.
Vastaus
Kuinka kenttä tuotetaan? Pinnalla olevilla varauksilla. Jos menet kvanttikehykseen, se on ylimääräisiä elektroneja yhdellä levyllä ja liikaa positiivista varausta (reikiä) toisella levyllä. Ajattele elektronin tuottamaa sähkökenttää. Se menee säteittäisesti. Äärettömässä levykondensaattorissa kenttien lisääminen symmetrian takia tulee pystysuoraksi. Mitat huomioon ottaen reunalla olevilla elektronilla on linjat säteittäisesti ulospäin, toisen levyn positiiviset varaukset menevät vastaamaan niihin taas säteittäisesti, koska se on pistevarausten geometria. Ilmassa olevalla puolella ei ole pystysuoraa kohti lisättäviä kenttiä, ja muoto on kuin kentän muoto kahdessa mitassa + – paria, reunaan kohtisuorassa linjassa.
vastaus
Kysymykseen voi vastata monella tapaa, mutta mielestäni yksi yksinkertaisimmista on seuraava:
Oletetaan, ettei kondensaattori varaa varausta kentällä.
Siirrä positiivinen varaus negatiivisen levyn ulkopuolelta positiivisen levyn ulkopuolelle.
Koska reunakenttää ei ole, positiivisen varauksen siirtäminen levyjen välillä on nolla, mutta se ei voi olla niin, että se tarkoittaisi, että levyjen välillä ei ollut potentiaalieroa. siirrä syvällä kondensaattorin sisällä positiivinen varaus varren kentän viivaa pitkin negatiivisesta levystä positiiviseen levyyn.
Levyjen välinen potentiaalinen ero on $ – \ displaystyle \ int ^ {\ iso +} _ {\ suuri -} \ vec E \ cdot d \ vec s $ .
Vaikka reunakenttä on heikompi kuin syvällä kondensaattorin sisällä oleva kenttä, polun pituus on vastaavasti suurin mikä johtaa samaan potentiaalieroon.
Kun kenttä kaartuu sisäänpäin, saat suuremman kenttävoimakkuuden ja suuremman polun pituuden, ts. suurempi potentiaaliero.