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为什么电容C不是U/Q

 新用户5228KeDY 2022-07-30 发布于北京

自学电场的小伙伴们问了问电容为什么不定义成,就是书上边注的那个问题。小伙伴说:你看,场强F/q、电势ε/q、电势差W/q,到这儿pia一下子把q翻上去了,不对劲儿。q一直潜泳来着,一下子变成了水上漂是不舒服,怎么着也得有个 的过渡。

在电容器这里,用U比上Q当然是可以的、绝对是可以的。

但是,不好的消息是:你认为的把Q当分母,不符合认识和理解事物的习惯。

下面解释:

①为了方便理解,可以把理解成为。这个时候就能假想一个过程,电容器上面的电荷不断堆积,达到了这么多的时候,两个极间的电势差也在不断增加并增加到这么多。

②上面的①的过程,就像水杯里不断倒入水,随着水杯内水的体积的增大,水位也在升高。但是我们知道,总会有一个时刻,当到了某一个值,水位的存在使水把水杯压裂了,或者水杯没裂但水溢出了。这说明了水杯装水的容量是有极限的,不能总装啊。那谁在反映水杯装水的本领呢?在相同的水位时,谁体积大谁就能装!显然这反映的是杯的粗细,也就是横截面积

③水杯是什么呢?是水的容器,简称“水容器”。现在要研究“电容器”。猜测着也要有个什么物理量,仿佛水杯的横截面积一样,能反映“装电”的本领大小。这个物理量是谁呢?前面学习时,你应该能知道了,电场中的电势像重力场中的高度、电势差像高度差,电量就该像水量,也就是。这样,从②段叙述知道,电容器上的这里的就是那个常数。理论和实验都能推导和证明,你自己可以找找资料看。

④现在回到②段上得出这里。我们能不能用来表示“水容器”的“水容”,表征水容器装水的本领大小呢?能、显然能、绝对能!当大时,表示这是细杯,装水本领弱;当小时,表示这是粗杯,装水本领强。列表并对比来看看:(表格里的公式抽疯了,写不上)

Δh/ΔV
细、弱
Δh/ΔV粗、强
ΔV/Δh粗、强
ΔV/Δh细、弱

这时我们发现上面那两行太别扭了!“大”给人的形像和感受应该是“强”才对,结果却是反着来的。好比你接受我的讲解了,但是你摇摇头;一星期一口饭没吃,但你撑得难受;高兴时痛哭流涕、哀伤时笑逐颜开……这时你会发现,物理学科再怎么怎么滴~~它还仍然是从正常人世界、正常人思维的反映,一个物理量的建立,一般来说不会太反人类。所以如果真让我们建立一个水容的概念来描述水容器装载水的本领,我们宁愿选择

⑤正如水容将会是,电容就使用

⑥如果我们使用了来表示电容会怎样呢?假设有两只电容器,它们在两极间电势差达到50V时将被击穿,也就是两极不再绝缘了,就是电量足够大把电容器“压裂”了。从可以看出,谁的小,谁的就大,谁装载电荷的本领就弱。这就又建立了一套反常的举动:能表征电容器装电的本领大小,这个比值大,表示本领弱,效果和④段表格下方那段叙述是一样的。历史上有没有人这么研究过,确实不清楚,但物理概念建立之后,必然要有人认可吧?要有人使用形成它的生态环境吧?过于小众了,经历多少次轮回流转,也就消失了,能流传下来的,一般来说就是被大众所普遍能够接受的了。

实际上,我想,应该还有一些因素。比如你建立了一个物理量,废除了原来的一个同样功能的物理量,但是需要把单位制、物理公式等等相关联的理论体系跟着推翻一大片,这种牺牲是否值得?目前来看,似乎是不值得,所以我们没有像你说的那样去定义电容。那么未来会不会呢?这个不要把话说太死,有些物理量随着理论的发展必须定义它的倒数为另一物理量也不是没有先例的,但至少目前电容C没有。

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