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wangdecai

金虫 (小有名气)

[交流] 大家一起分析:稳恒载流导线周围究竟存不存在电场? 已有3人参与

问题描述:
稳恒载流导线周围究竟存不存在电场?目前在一些相对论教材及有关文章中,对于这个问题的讨论存在两种不同意见:一种意见认为,稳恒载流导线是电中性的,其内部正电 荷的密度和负电荷的密度大小相 等而符号相反 ,因此,它们在导线外任一位置上产生的电场量值相等,方向相反,互相抵消。即导线周 围不存在电场①,另一种意见则认为,稳恒电流情况与静电情况不同,没有根据可 以肯定导线中运动的负电荷所激发的电场 与静止的正电荷所激发的电场一定会互相抵消,也就是说载流导线周围 可 以 有 电场②。事实上,稳恒载流导线周围确实可以存在电场,也可 以没有电场,但这都必须对应一定的条件。 上述两种意见没有明确这种 ,“条件” ,这正是本文需要探讨的问题。
作者的结论:1.在一导线的静止系中观 察,无限长载流导 线周 围没有电场,而有限长载流导线周 围则有电场,这就是我们所要寻求 的 “条件”
                      2.“无限长直导线”这是一理想漠型,在实际中,只要场点到导线的距离 b 远小于导线直线部分的长度,且场点 P 靠近直线部分的中点,那么这一直线部分便可     视为 “无限长直导线。 ”
选自湖北大学学报1985年的一篇文章《谈稳恒载流导线周围的电场》,作者:韦 群
还有一篇外文讨论这个问题:《The Electric Field Outside a Stationary Resistive Wire Carrying a Constant Current》
A. K. T. Assis, W. A. Rodrigues Jr.,and A. J. Mania   Foundations of Physics, Vol . 29, No. 5, 1999
个人理解:一个看似简单的问题,竟然涉及到了相对论,涉及到参考系的选择。其实是很高深的问题了,哎,不好理解啊 作者谈的问题是载恒流导线,是不含源的。
                 对于含有对地电压的导线,如果其内部有交流电流,则根据麦克斯韦理论,其周围必有交变电场,这毋庸置疑。
                 如果是对于含有对地电压的直流输电导线呢,其周围会产生恒定磁场,而且会有电场。因为这个输电导线是有限长的,相当于电源的正极。
我觉得我的理解可能和文章中讨论的问题不是一个问题。呵呵,这是一个很有意思的问题。大家一起讨论,
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既然选择了远方,就别怕风雨兼程。
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shanelee324

新虫 (初入文坛)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
没有电场吧,有的话电子不就跑出来了吗
4楼2014-08-21 20:05:47
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负零度

木虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
存在电场,这是我的观点。。。。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
2楼2013-11-24 19:51:47
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racoon01

专家顾问 (著名写手)

★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
华丽的飘过: 金币+3, 3q 2013-11-27 02:19:05
这个问题没有讨论的价值。载流直导线周围自然存在电场。这个电场是稳恒电场,理想情况下它有两个分量。一个分量是沿着导线延伸方向的分量、起驱动电荷定向漂移的作用以形成电流。另一个分量是沿着导线横截面的法向,其作用是形成沿导线传输的能流。二者缺一不可,否则就不会存在这个稳恒电流。若是觉得这里的解释不够清楚,请自行学习郭硕鸿《电动力学》第一章的最后一节。
racoon
3楼2013-11-24 22:07:06
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