Ik heb gelezen dat in een condensator met geladen parallelle platen de elektrische veldlijnen parallel zijn in het midden, maar ze hebben de neiging naar buiten te buigen ( waardoor een " franje ") naar de uiteinden van de parallelle platen ontstaat. Kan iemand uitleggen waarom dit echt gebeurt? Gebeurt het door het gebrek aan symmetrie, dat meestal aanwezig is in een oneindig lang geladen plaat? Het is tot op zekere hoogte duidelijk dat het elektrische veld aan de uiteinden niet “gelijkmatig is”, maar waarom zouden ze alleen naar buiten buigen, kunnen ze niet naar binnen buigen?
Opmerkingen
- Bedenk hoe de equipotentiële oppervlakken eruit moeten zien.
- Kun je een meer waterdichte verklaring geven? Ik begrijp je niet.
Answer
Hoe wordt het veld gemaakt? Door ladingen op het oppervlak. Als je naar het kwantumframe gaat, zijn het overtollige elektronen op de ene plaat en overtollige positieve lading (gaten) op de andere plaat. Denk aan het elektrische veld dat wordt gegenereerd door een elektron. Het gaat radiaal naar buiten. In een oneindige plaatcondensator wordt de optelling van de velden door symmetrie verticaal. Gegeven afmetingen zullen de elektronen aan de rand radiaal naar buiten gerichte lijnen hebben, de positieve ladingen op de andere plaat zullen ze weer radiaal naar buiten tegemoet gaan, want dat is de geometrie van de puntladingen. Aan de kant die in de lucht is, zijn er geen velden om verticaal toe te voegen en de vorm is als de veldvorm in twee dimensies van een paar + -, in de lijn loodrecht op de rand.
Antwoord
Er zijn veel manieren om uw vraag te beantwoorden, maar ik denk dat een van de eenvoudigste als volgt is:
Stel dat er geen randveld is wanneer een condensator lading opslaat.
Verplaats een positieve lading van de buitenkant van de negatieve plaat naar de buitenkant van de positieve plaat.
Aangezien er geen randveld is, het werk dat wordt gedaan om die positieve lading tussen de platen te verplaatsen is nul, maar dat kan niet zo zijn omdat dat zou impliceren dat er geen potentiaalverschil tussen de platen was.
Met een randveld aanwezig en zwakker dan het veld verplaats diep in de condensator een positieve lading langs een randveldlijn van de negatieve plaat naar de positieve plaat.
Het potentiaalverschil tussen de platen is $ – \ displaystyle \ int ^ {\ large +} _ {\ large -} \ vec E \ cdot d \ vec s $ .
Hoewel het randveld zwakker is dan het veld diep in de condensator, is de padlengte dienovereenkomstig groot wat resulteert in hetzelfde potentiaalverschil.
Met het veld dat naar binnen buigt, zou je een grotere veldsterkte en een grotere weglengte krijgen, dwz. een groter potentieel verschil.