Почему вокруг этой замкнутой электрической цепи существует электрическое поле?

Мне трудно понять картинку ниже. Я могу понять зеленые магнитные поля. Но почему существует внешнее красное электрическое поле? Разве электрическое поле не направляется полностью через провод? Существуют ли аргументы или измерения, показывающие, что электрическое поле, как показано, существует? Синий вектор — это вектор Пойнтинга, связанный с потоком энергии.

Я могу понять электрическое поле вокруг батареи, если ток не течет. Но разве это не исчезает, когда течет ток?

введите описание изображения здесь

Ответы (4)

Разве электрическое поле не направляется полностью через провод?

Провода являются (почти) идеальными проводниками, и поэтому электрическое поле внутри проводов (почти) равно нулю.

почему существует внешнее красное электрическое поле?

Поскольку внутри проводов нет поля, провода представляют собой (почти) эквипотенциальные объемы. И вы знаете, что между верхним проводом и нижним проводом есть разность потенциалов, скажем, 1,5 В, потому что один подключен к аноду батареи, а другой к катоду.

Следовательно, вы знаете, что если вы возьмете точку a на верхнем проводе и точку b на нижнем проводе и рассчитаете (на основе определения электростатической разности потенциалов)

В а б "=" − ∫ б а Е ⋅ г ℓ
вы получите 1,5 В.

Это говорит вам о том, что электрическое поле в области между проводами должно быть ненулевым и должно быть направлено от верхнего провода к нижнему проводу.

Я могу понять электрическое поле вокруг батареи, если ток не течет. Но разве это не исчезает, когда течет ток?

Нет. Электрическое поле существует, если между проводами есть разность потенциалов. Это не зависит от того, идет ток или нет. (Магнитные поля, конечно, зависят от тока)

Хороший ответ. Тем не менее, я не вижу никакой разницы между проводом вверх и проводом вниз. Оба они являются проводами с током. Почему у них должны быть разные потенциалы, если они состоят из одного и того же? Я могу представить два разных потенциала на двух сторонах R или батареи. Или в нижнем проводе больше электронов?
@ Felicia, у них разные потенциалы, потому что между ними подключена батарея. Внутри батареи происходит химическая реакция, которая откладывает лишние электроны на аноде и удаляет электроны с катода. Как указывают другие ответы, из-за этого провода будут слегка заряжены (что также должно быть правдой, чтобы электрическое поле прекратилось на проводах).
@ThePhoton заявление, которое вы сказали выше: « Провода являются (почти) идеальными проводниками, и поэтому электрическое поле внутри проводов (почти) равно нулю », в этом вы говорите о состоянии, когда нет разности потенциалов на концы провода Или можно сказать внешнее электрическое поле приложено перпендикулярно сечению провода и за счет этого ЭП заряды накапливаются на концах проводника и при этом мы получаем поле противоположное внешнему полю по которому чистый КВ в некоторой точке внутри проводника либо равен нулю, либо может быть близок к нему?

Провода имеют небольшую собственную емкость. Эта собственная емкость означает, что когда они находятся при заданном напряжении, они получают соответствующее количество чистого заряда. Наличие этого чистого заряда приводит к полю E в пространстве вокруг проводов, как показано на рисунке.

Разве потенциал в точках V и R не одинаков?
@Фелиция да…..
Но электроны все еще тянутся вперед?
@ Фелиция, ты спрашиваешь о поле внутри провода или снаружи? Электроны находятся внутри провода, а стрелки, о которых вы спрашиваете в вопросе, снаружи. Поля совершенно разные внутри и снаружи. В поле E на поверхности провода имеется разрыв из-за зарядов на поверхности провода.
Но как электроны внутри могут ускоряться или оставаться в движении, если внутри нет поля? Или есть?
@ Felicia внутри провода есть поле. Оно просто отличается от поля вне провода и в значительной степени не зависит от него. Провод имеет поверхностные заряды, и эти поверхностные заряды делают поле E прерывистым. Таким образом, вопрос о поле вне провода — это отдельный вопрос от вопроса о поле внутри провода. Мой ответ выше касается поля вне провода. Если вы сейчас хотите узнать о поле внутри провода, это должен быть отдельный вопрос.
@Felicia, если вы хотите узнать поле внутри провода, рассчитайте сопротивление провода и посмотрите, какое падение напряжения по длине провода, а затем разделите его на длину провода. Вы обнаружите (если только провод не очень тонкий или сделан из нестандартного материала, или значение нагрузочного резистора очень низкое), что падение напряжения на проводе и электрическое поле внутри провода очень малы по сравнению с другими напряжения и поля, связанные с проблемой.
Емкость, ведущая к электрическому полю, кажется немного обратной, хотя в этом есть некоторый смысл.

Я могу понять электрическое поле вокруг батареи, если ток не течет. Но разве это не исчезает, когда течет ток?

Нет.

Разница в том, что электрическое поле в проводнике воздействует на свободные электроны, создавая ток, тогда как вне проводника ток не может течь из-за отсутствия подвижных зарядов. Но электрическое поле все еще существует.

Надеюсь это поможет.

Е "=" − г В г Икс
Внутри (поскольку существует внутреннее сопротивление) и вокруг батареи он указывает от самого высокого (+) до самого низкого потенциала (-), как показано на рисунке. В резисторе при том же определении имеет то же направление тока.

Представьте небольшой положительный тестовый заряд снаружи и рядом с резистором. Он отталкивается верхней стороной и притягивается нижней стороной. Такой же тип конфигурации полей присутствует и внутри компонентов, но не ограничивается только ими.

Почему вокруг этой замкнутой электрической цепи существует электрическое поле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v