作业帮有关物理电学的几个问题
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/01 22:25:10
有关物理电学的几个问题
1.电容器为什么充电（教科书上说任何的两个导体中间隔上绝缘体,而且相距很近就可以看作是一个电容器.然后书上用平行板电容器,就是两块铁板 ,中间的的绝缘介质是空气.相距很近.用电源连接上电容器后,电路出现了瞬间充电电流.然后电容器的两个极板上就分别带上了等量的异种电荷.我对这个问题一直有一个疑问,我的想法是：平行板电容器中间的介质是空气,（或者其他绝缘体）也就是说电源接通电容器后,这个外电路在电容器平行板之间是断开的,就相当一个断开的开关一样.既然没有通路电路中为什么会有瞬时的充电电流呢?在一些资料上看到是,电流克服静电力做功,但,是什么力使电流克服静电力做功.如果是电势差的原因,又是什么形成的电势差呢?）
2为什么要用电容（电荷量/电势差）来衡量电容器的储电能力
3.交变电流形成的电场是否是恒定电场
4.恒定电流是否等同于直流电
1.电容器为什么充电（教科书上说任何的两个导体中间隔上绝缘体,而且相距很近就可以看作是一个电容器.然后书上用平行板电容器,就是两块铁板 ,中间的的绝缘介质是空气.相距很近.用电源连接上电容器后,电路出现了瞬间充电电流.然后电容器的两个极板上就分别带上了等量的异种电荷.我对这个问题一直有一个疑问,我的想法是：平行板电容器中间的介质是空气,（或者其他绝缘体）也就是说电源接通电容器后,这个外电路在电容器平行板之间是断开的,就相当一个断开的开关一样.既然没有通路电路中为什么会有瞬时的充电电流呢?在一些资料上看到是,电流克服静电力做功,但,是什么力使电流克服静电力做功.如果是电势差的原因,又是什么形成的电势差呢?）
2为什么要用电容（电荷量/电势差）来衡量电容器的储电能力
3.交变电流形成的电场是否是恒定电场
4.恒定电流是否等同于直流电
我就是学电专业的学生.根据本人对电的了解.回答你的几个问题,希望能解答你的一些疑惑.
1、由库仑定律你应该知道异种电荷相互吸引,电场就是由电荷建立的,电荷在电场中会受力而运动.你想当电源接到电容时,电源两端所固有的电势差会传递到电容两端,也就是电场会沿导线传递,那电源中的电荷和导线上的电荷会在这个电场作用中运动,那就是电流(电流是电子的移动).当正电荷移到电容的正极板,负电荷移到电容的负极板时,由于电容中间隔离,两种电荷不能相互通路,就会在极板中停留 ,这样就建立了电场.但是一个电容不可能无限的这样吸收正负电荷在极板上,那电容这样吸收电荷到底和什么有关系呢?实验发现和电压、电容器本身有关系.也就是Q=CU.Q代表电容积累的电荷,U代表加在电容两端的电压,C代表一个能力（储存电荷的能力,它与电容器的形状有关系）.只有当电容中建立的电场等于电源两端的电场时,导线和电源中的电荷才不会往电极板上移动.也就是极板间的电压等于电源两端的电压时,电路达到稳态.所以只能说用电源连接上电容器后,电路出现了瞬间充电电流,因为这个电流是瞬时的.当然前提必须是电源是恒定直流电.若是交流电,则电容的电流就一直存在,不仅仅是瞬时的了.你说的那个开关的比喻很形象,但你再仔细想想.一个开关其实也可看成是一个电容器,给一个开关两端接电源,也会有一样的物理过程,但开关的电容时很小的,因为决定电容C的因素是极板的距离、大小、介质等.你想开关的两端当做极板,那极板间的距离太大了,所以开关的电容很小,所以正如你说的相距很近的导体才是电容器.所以开关的电容效应太小,其所形成的瞬时电流更是小的可怜,所以我们忽略它.而且你要知道书上的开关都是理想开关,也就是忽略一些次要现象的理想元件.
2、电容C是一个很重要的物理量,因为描述刚才的物理现象时,我们提到了电容器的存储电荷能力是有限的,就像一个杯子装水的能力是有限的一样,我们定义杯子的容量来描述这种能力,而电容器则定义电容C来描述电容器存储电荷能力.
3、交变电流形成的不是恒定电场.首先要明确几个词语.静电场是静止电荷建立的电场；恒定电场是恒定电流建立的电场；恒定电流是大小不变,方向也不变的电流；直流是大小可以改变,方向不能改变的电流.所以直流包含恒流,但我们平时说直流都特指是恒流了,这已经约定俗成了.
4、所以恒定电流不等同于直流,但恒流一定是直流,而直流不一定是恒流,这是一个包含与被包含的关系.恒定电流不仅要建立恒定电场,还有建立恒定磁场.这是电磁场理论中学的.要学专门的电磁场理论才知道.
5、电磁学博大精深,我们专业还只是注重从路的角度学电,而电往往是电磁共生的.所以我对场的的角度看电还是比较弱.现代最新的科学研究是磁场现象时电场现象的相对论效应.电和磁其实是一个东西,只是从不同的参考系中看,它的表现不同.
1、由库仑定律你应该知道异种电荷相互吸引,电场就是由电荷建立的,电荷在电场中会受力而运动.你想当电源接到电容时,电源两端所固有的电势差会传递到电容两端,也就是电场会沿导线传递,那电源中的电荷和导线上的电荷会在这个电场作用中运动,那就是电流(电流是电子的移动).当正电荷移到电容的正极板,负电荷移到电容的负极板时,由于电容中间隔离,两种电荷不能相互通路,就会在极板中停留 ,这样就建立了电场.但是一个电容不可能无限的这样吸收正负电荷在极板上,那电容这样吸收电荷到底和什么有关系呢?实验发现和电压、电容器本身有关系.也就是Q=CU.Q代表电容积累的电荷,U代表加在电容两端的电压,C代表一个能力（储存电荷的能力,它与电容器的形状有关系）.只有当电容中建立的电场等于电源两端的电场时,导线和电源中的电荷才不会往电极板上移动.也就是极板间的电压等于电源两端的电压时,电路达到稳态.所以只能说用电源连接上电容器后,电路出现了瞬间充电电流,因为这个电流是瞬时的.当然前提必须是电源是恒定直流电.若是交流电,则电容的电流就一直存在,不仅仅是瞬时的了.你说的那个开关的比喻很形象,但你再仔细想想.一个开关其实也可看成是一个电容器,给一个开关两端接电源,也会有一样的物理过程,但开关的电容时很小的,因为决定电容C的因素是极板的距离、大小、介质等.你想开关的两端当做极板,那极板间的距离太大了,所以开关的电容很小,所以正如你说的相距很近的导体才是电容器.所以开关的电容效应太小,其所形成的瞬时电流更是小的可怜,所以我们忽略它.而且你要知道书上的开关都是理想开关,也就是忽略一些次要现象的理想元件.
2、电容C是一个很重要的物理量,因为描述刚才的物理现象时,我们提到了电容器的存储电荷能力是有限的,就像一个杯子装水的能力是有限的一样,我们定义杯子的容量来描述这种能力,而电容器则定义电容C来描述电容器存储电荷能力.
3、交变电流形成的不是恒定电场.首先要明确几个词语.静电场是静止电荷建立的电场；恒定电场是恒定电流建立的电场；恒定电流是大小不变,方向也不变的电流；直流是大小可以改变,方向不能改变的电流.所以直流包含恒流,但我们平时说直流都特指是恒流了,这已经约定俗成了.
4、所以恒定电流不等同于直流,但恒流一定是直流,而直流不一定是恒流,这是一个包含与被包含的关系.恒定电流不仅要建立恒定电场,还有建立恒定磁场.这是电磁场理论中学的.要学专门的电磁场理论才知道.
5、电磁学博大精深,我们专业还只是注重从路的角度学电,而电往往是电磁共生的.所以我对场的的角度看电还是比较弱.现代最新的科学研究是磁场现象时电场现象的相对论效应.电和磁其实是一个东西,只是从不同的参考系中看,它的表现不同.