Ich habe gelesen, dass in einem Kondensator mit geladenen parallelen Platten die elektrischen Feldlinien in der Mitte parallel sind, aber dazu neigen, sich nach außen zu biegen ( Verursachen eines " Randes ") in Richtung der Enden der parallelen Platten. Kann jemand erklären, warum das wirklich passiert? Geschieht dies aufgrund der fehlenden Symmetrie, die normalerweise in einer unendlich langen geladenen Platte vorhanden ist? Es ist bis zu einem gewissen Grad offensichtlich, dass das elektrische Feld an den Enden nicht gleichmäßig ist, aber warum sollten sie sich nur nach außen biegen, können sie sich nicht nach innen biegen?
Kommentare
- Überlegen Sie, wie die Äquipotentialflächen aussehen sollen.
- Können Sie eine narrensichere Erklärung liefern? Ich verstehe Sie nicht.
Antwort
Wie wird das Feld erzeugt? Durch Ladungen an der Oberfläche. Wenn Sie zum Quantenrahmen gehen, sind es überschüssige Elektronen auf einer Platte und überschüssige positive Ladung (Löcher) auf der anderen Platte. Denken Sie an das elektrische Feld, das von einem Elektron erzeugt wird. Es geht radial raus. In einem unendlichen Plattenkondensator wird die Addition der Felder aufgrund der Symmetrie vertikal. Bei gegebenen Abmessungen haben die Elektronen am Rand Linien radial nach außen, die positiven Ladungen auf der anderen Platte treffen sie wieder radial nach außen, da dies die Geometrie der Punktladungen ist. Auf der Seite, die sich in der Luft befindet, gibt es keine Felder, die zur Vertikalen hinzugefügt werden müssen, und die Form entspricht der Feldform in zwei Dimensionen eines Paares von + – in der Linie senkrecht zur Kante.
Antwort
Es gibt viele Möglichkeiten, Ihre Frage zu beantworten, aber ich denke, eine der einfachsten ist folgende:
Angenommen, es gibt kein Streifenfeld, wenn ein Kondensator Ladung speichert.
Bewegen Sie eine positive Ladung von der Außenseite der negativen Platte zur Außenseite der positiven Platte.
Da kein Streifenfeld vorhanden ist, Die Arbeit, die beim Bewegen dieser positiven Ladung zwischen den Platten geleistet wird, ist Null, aber das kann nicht so sein, als würde dies bedeuten, dass es keinen Potentialunterschied zwischen den Platten gab.
Mit einem vorhandenen und schwächeren Streifenfeld als dem Feld Bewegen Sie tief im Inneren des Kondensators eine positive Ladung entlang einer Streifenfeldlinie von der negativen Platte zur positiven Platte.
Die Potentialdifferenz zwischen den Platten beträgt $ – \ displaystyle \ int ^ {\ large +} _ {\ large -} \ vec E \ cdot d \ vec s $ .
Obwohl das Streifenfeld schwächer ist als das Feld tief im Kondensator, ist die Pfadlänge entsprechend groß Dies führt zu derselben Potentialdifferenz.
Wenn sich das Feld nach innen krümmt, erhalten Sie eine größere Feldstärke und eine größere Pfadlänge, d. h. eine größere Potentialdifferenz.