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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 导体对电场的影响
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lsxinqing

银虫 (小有名气)

[求助] 导体对电场的影响

在如图1和图2中，外面的极板与电源直接相连，极板间形成匀强电场，如果分别按图1和图2的方式，在两极板间成对插入导体，并用导线连接起来，会对原有两极板的电场造成什么影响呢？

小妹物理学的比较烂，还请各位大侠多多指教，说的稍微详细点，谢谢啦，呵呵！

附：图1中红色线条为一绝缘体，目的为让两导体通过导线导电。

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1楼 2012-07-01 22:13:33
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铁磁铁电

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
lsxinqing: 金币+2, ★★★很有帮助 2012-07-05 13:19:01
肯定有影响。你这个可以简单模拟成电容。没加导体时，是一个单电容。根据距离和面积以及介电常数，你就可以算出电容值。加上两个导体以后，图一变成三个电容了；每个导体上的电压可以计算出来。图二比较复杂，中间的两个导体联通起来，应该是等势的；当然如果中间有电阻的话，也可以有电势差，那样就有电流了。就不是静电问题了。
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lsxinqing
人生需要不断的去奋斗 http://hi.baidu.com/new/thermospintron
2楼2012-07-02 15:29:12
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lsxinqing

银虫 (小有名气)
送鲜花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 铁磁铁电 at 2012-07-02 15:29:12
肯定有影响。你这个可以简单模拟成电容。没加导体时，是一个单电容。根据距离和面积以及介电常数，你就可以算出电容值。加上两个导体以后，图一变成三个电容了；每个导体上的电压可以计算出来。图二比较复杂，中间的 ...

图一变成三个电容，是左、中、右三个吗，每一个的电容该如何计算呢，原始极板的电压会有什么变化吗？图二的话，因为这个是放在溶液里面的，根据实验所得，电势差是存在的，原始极板的电压也是有变化的，但是该如何解释呢，还麻烦大侠给解答一下，谢谢啦！
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3楼2012-07-03 09:35:13
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铁磁铁电

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
lsxinqing: 金币+2, ★★★很有帮助 2012-07-05 13:19:18
每一个的电容可以找公式哟。应该是和介电常数、距离成正比，与面积成反比。另外我上面说的没有考虑你的导体电极以及化学溶液。这里面有个电化学势的问题，不同电极的电势将不一样。这个比较麻烦，属于电化学问题，你得看专门的书籍。
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人生需要不断的去奋斗 http://hi.baidu.com/new/thermospintron
4楼2012-07-04 20:09:57
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊

【答案】应助回帖

★ ★ ★
lsxinqing: 金币+3, ★★★很有帮助 2012-07-05 13:19:27
首先，我觉得“铁磁铁电”虫友的说法似乎有点简单问题复杂化了，对图1，个人认为没必要看做3个电容，还是看做原来的电容，只不过原始两极板之间的距离“缩短”了插入的两个导体厚度之和。而对图2来说，因为用导线连接起来了，所以原始两极板间“缩短”的距离变为一个导体的厚度了。把这两个新的厚度带入C=k（S/d）的公式算就可以了，或者直接将新的极板距离与原来的极板一作比值，然后取倒数乘以原来的电容值就可以了！

楼主可以这么想，导体在电场中是等势体，如果没有导体插入的话，电势沿着垂直于极板方向从一个极板一直减小，如果插入导体，等于原来本应减小的那段距离没有减小了！

当然，溶液中的情况一样，只要知道溶液的相对介电常数就可以了！至于你说存在电势差我没看明白，不知道你说的是那两个之间存在电势差，原始极板的电压有变化也不奇怪，因为水溶液的介电常数与导体的介电常数不同，且极板间距缩小了一个导体板的厚度。
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5楼2012-07-04 22:46:29
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lsxinqing

银虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by leongoall at 2012-07-04 22:46:29
首先，我觉得“铁磁铁电”虫友的说法似乎有点简单问题复杂化了，对图1，个人认为没必要看做3个电容，还是看做原来的电容，只不过原始两极板之间的距离“缩短”了插入的两个导体厚度之和。而对图2来说，因为用导线连 ...

具体情况是这样子的，图1和2都是放在相同的溶液里的，而且溶液导电，算是形成回路了吧。我说的电势差是插入的由导线相连的每对电极之间存在电势差，如果按电场理论理解的话，插入电极之间的电场不是应该被屏蔽，没有电场存在，也就没有电势差了吗？当然图1中，两对电极之间电势差很小，几乎可以忽略的那种。还有就是，在插入电极之后，图1原始极板之间电压增大，而图2原始极板之间电压减小，不知该如何解释，还请大侠多多指教，谢谢啦，呵呵！

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6楼2012-07-05 14:14:54
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊
I still do not understand the red line in Figure 1!

The only different between Figure1 and Figure2 is the connection of the two panel?

[ Last edited by leongoall on 2012-7-5 at 20:00 ]
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趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
7楼2012-07-05 19:58:56
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lsxinqing

银虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by leongoall at 2012-07-05 19:58:56
I still do not understand the red line in Figure 1!

The only different between Figure1 and Figure2 is the connection of the two panel?

额。。。图1中的红线是一绝缘体，目的是不让两个导体直接接触，而通过导线相连，主要是怕图2的连接方式可能对电场有较大的影响，而且在实际应用中也不太实际。然后就换成图1的连接方式了，但原始极板之间的电压却反而增大了，这是我们不希望的，但又不晓得为什么，不知该如何改进。。。恳求大侠指点迷津呀！！！
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8楼2012-07-05 20:16:04
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xhan

银虫 (小有名气)
我觉得没用导线相接之前相当于是三个电容，红线相当于是隔开两块极板，左边红线的左边是一个电容，两红线中间是一个电容。当用导线把中间俩接起来后，中间的电容被短路了，剩下的两个电容电压变大。
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9楼2012-07-06 16:58:01
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lsxinqing

银虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by xhan at 2012-07-06 16:58:01
我觉得没用导线相接之前相当于是三个电容，红线相当于是隔开两块极板，左边红线的左边是一个电容，两红线中间是一个电容。当用导线把中间俩接起来后，中间的电容被短路了，剩下的两个电容电压变大。

中间电容被短路？？？为什么呢？大侠您说的是图1吗？
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10楼2012-07-06 20:42:50
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