Am citit că într-un condensator cu plăci paralele încărcate liniile câmpului electric sunt paralele în mijloc, dar tind să se aplece spre exterior ( provocând o " franjă ") spre capetele plăcilor paralele. Poate cineva să explice de ce se întâmplă acest lucru cu adevărat? Se întâmplă din cauza lipsei de simetrie, care este de obicei prezentă pe o placă încărcată infinit de mult? Este într-o oarecare măsură evident că câmpul electric nu este „uniform la capete, dar de ce ar trebui să se îndoaie numai spre exterior, nu se pot îndoi spre interior?
Comentarii
- Gândiți-vă la cum ar trebui să arate suprafețele echipotențiale.
- Puteți oferi o explicație mai infailibilă? Parcă nu vă primesc.
Răspuns
Cum este produs câmpul? Prin încărcări la suprafață. Dacă mergeți la cadrul cuantic, acesta este excesul de electroni pe o placă și excesul de sarcină pozitivă (găuri) pe cealaltă placă. Gândiți-vă la câmpul electric generat de un electron. Se stinge radial. Într-un condensator cu placă infinită, adăugarea câmpurilor, datorită simetriei, devine verticală. Având în vedere dimensiunile, electronii de la margine vor avea linii radial afară, sarcinile pozitive de pe cealaltă placă vor merge pentru a le întâlni din nou radial afară, deoarece aceasta este geometria sarcinilor punctuale. Pe partea care este în aer, nu există câmpuri de adăugat spre verticală și forma este ca forma câmpului în două dimensiuni ale unei perechi de + -, în linia perpendiculară pe margine.
Răspuns
Există multe modalități de a răspunde la întrebarea dvs., dar cred că una dintre cele mai simple este următoarea:
Să presupunem că nu există câmp franjuri atunci când un condensator stochează sarcină.
Mutați o sarcină pozitivă din exteriorul plăcii negative în exteriorul plăcii pozitive.
Deoarece nu există câmp franj, munca efectuată în mișcarea acelei sarcini pozitive între plăci este zero, dar nu poate fi așa, deoarece acest lucru ar implica faptul că nu ar exista nicio diferență de potențial între plăci.
Cu un câmp franj prezent și mai slab decât câmpul adânc în interiorul condensatorului, mutați o sarcină pozitivă de-a lungul unei linii de câmp franj de la placa negativă la placa pozitivă.
Diferența de potențial între plăci este $ – \ displaystyle \ int ^ {\ large +} _ {\ large -} \ vec E \ cdot d \ vec s $ .
Deși câmpul marginal este mai slab decât câmpul adânc în interiorul condensatorului, lungimea căii este corespunzătoare larg er care are ca rezultat aceeași diferență de potențial.
Cu câmpul curbându-se spre interior, veți obține o intensitate a câmpului mai mare și o lungime a căii mai mare, adică o diferență de potențial mai mare.