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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 » 如何施加外加电场
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free追梦2014

银虫 (初入文坛)

[求助] 如何施加外加电场 已有2人参与

各位大虾，薄片（直径为2cm）是导电的，我想对一个小薄片施加一个电场，如果我直接用两块铜片夹住薄片通直流电的话，里面就导通形成了电流。所以我想在薄膜两边再加上一层不导电的膜，然后用铜片夹住通电。但是我一直有一个问题，就是加的这个“不导电的膜”对电场有没有影响，谢谢各位大神了
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1楼 2015-10-10 11:16:30
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fdingfff

铁杆木虫 (著名写手)
不知道你这个导体加电场有什么用？
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2楼2015-10-10 11:48:02
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sciencejoy

新虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
如果铜片做的非常大，不导电的膜对薄片里的电场没有影响。
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3楼2015-10-11 09:08:47
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metaliium

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
没有影响。。。你这个想法实际上就是gating。。。

你加电压的结构等效于一个平行板电容，电容由绝缘层的介电常数和厚度面积决定。电容两极板上电荷q=cu，u是降落在绝缘层里的电压。这个电压要求极板两边积累净电荷。对于电子浓度比较低的材料而言，要积累上一定量的电荷要求能带有显著的弯曲，因而有一部分电压降在材料里，有压降就有电场。但这个电场也只是表面的效应，所以gating只能对表面起作用

对于金属来说，因为电子浓度非常高，那一点q几乎不需要能带产生任何完全，电场主要降落在你的绝缘层里。换言之，被电屏蔽了，趋肤深度无穷小，导体内部电场处处为零。。。
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4楼2015-10-11 10:52:23
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free追梦2014

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by fdingfff at 2015-10-10 11:48:02
不知道你这个导体加电场有什么用？

为了测试其他的性能
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5楼2015-10-11 11:17:38
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free追梦2014

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by sciencejoy at 2015-10-11 09:08:47
如果铜片做的非常大，不导电的膜对薄片里的电场没有影响。

铜片足够大就没有影响？换句话说，不导电的膜对电场有无影响取决于铜片的大小吗？
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6楼2015-10-11 11:19:27
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free追梦2014

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by metaliium at 2015-10-11 10:52:23
没有影响。。。你这个想法实际上就是gating。。。

你加电压的结构等效于一个平行板电容，电容由绝缘层的介电常数和厚度面积决定。电容两极板上电荷q=cu，u是降落在绝缘层里的电压。这个电压要求极板两边积累净电 ...

谢谢大神，因为我不是学物理的，感觉理解的不是很透彻，你说对于电子浓度比较低的材料而言，要积累上一定量的电荷要求能带有显著的弯曲，因而有一部分电压降在材料里，有压降就有电场。这个电子浓度较低的材料应该就是那个不导电的薄膜了，其实不导电薄膜（一般是高分子材料）虽然电子浓度低，但是如果它分子极性很大（意味着可极化程度很高），有很大的介电常数（例如聚偏氟乙烯薄膜）的话，这样的薄膜也对电场没有影响吗？
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7楼2015-10-11 11:39:16
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metaliium

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
free追梦2014: 金币+10 2015-10-11 13:24:17
引用回帖:
7楼: Originally posted by free追梦2014 at 2015-10-11 11:39:16
谢谢大神，因为我不是学物理的，感觉理解的不是很透彻，你说对于电子浓度比较低的材料而言，要积累上一定量的电荷要求能带有显著的弯曲，因而有一部分电压降在材料里，有压降就有电场。这个电子浓度较低的材料应该 ...

是我说的不清楚。。。

你这里不导电的薄膜是我所说的电介质，是平行板电容极板间绝缘的部分。也就是全部压降都会加在那两个不导电的薄膜上。。。而你想施加电场的那个导电薄膜里不会有电场。

导体内部处处等势，没有电场，你想给导体加电场是不会成功的。。。也就是我说的导体不能被gate。

我为了讲清楚原理（事实上好像反而让你困惑了），又说了电子浓度低的材料表面可以被gate的原因。只是为了对比，但并不是你问的情况。。。
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8楼2015-10-11 12:18:53
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