Re: [題目] 高中靜電學的題目

看板Physics作者 (期待未來)時間18年前 (2007/11/27 00:38), 編輯推噓3(308)
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※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之銘言: : 有一題選擇題是這樣的 : 兩帶同名電之帶電體互相接近時,彼此間之作用力 : (A)必愈大 (B)必愈小 (C)可能為零 : 答案是C : 我想知道什麼情況之下合力會是零? : 我知道當這兩個帶電體很靠近時,就不能單純當做點電荷看待。 : 當很靠近時,因為感應起電的關係,帶電體的電荷分布會有變化, : 是不是因為這樣才有可能變成合力為零。 : 但還是不太具體,希望有人可以舉一個具體或簡單數字的例子。 是 化學有學過凡得瓦力吧 兩個非極性分子接近時感應出相吸力 數字喔....有點困難說 因為這個算起來很麻煩... 我講算法,你可以自己試試看 首先先假定兩顆導體球的電荷都均勻分佈,也就是等於一顆點電荷在球心 然後先觀察一顆球,也就是"一個點電荷距離某導體球有限距離時,導體球的電荷分佈" 因為導體球表面必為等位面,可以使用阿波羅圓(Apollonius Circles): 以點電荷為其中一個固定點,找出另一個固定點使這兩個點畫出的阿波羅圓=球面 你會發現這個點在球心和點電荷連線上,並且在球心和點電荷之間 注意,此點帶與點電荷相反之電性 另外還要注意:必須在球心加上等量正電荷,這樣電荷才守恆 然後對另一顆球做相同的事情 於是你得到四個點:兩個正電荷在兩個球心,兩個負電荷在球心連線上 (假設本來導體球帶正電荷) 然後,觀察你剛剛造出的其中一個負電荷和另一個球心正電荷間的作用 再用阿波羅圓找出新的感應電荷(此為正電荷) 如此無窮多次後,計算兩側所有電荷的作用力 應該就是你要的結果 當然我們不可能做無窮多次(不想用電腦) 但是你可以不用代數,直接設數字去算 然後算個三四回就停手也就差不多了 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 130.126.247.32

11/27 00:38, , 1F
其實用高斯定律能夠直接解出,但是那應該不是高中生會的
11/27 00:38, 1F

11/27 01:21, , 2F
凡得瓦力的例子不切題,兩分子間作用力非單純同性電
11/27 01:21, 2F

11/27 01:24, , 3F
而且更深入的探討會用上分子軌域重疊的概念,不適用靜電學
11/27 01:24, 3F

11/27 01:29, , 4F
我提供一個比較簡單的例子,一個大金屬帶電圓環放在x-y平面
11/27 01:29, 4F

11/27 01:31, , 5F
而另一帶同性電之金屬小球由圓環環心上方,沿z軸接近環心
11/27 01:31, 5F

11/27 01:32, , 6F
持續接近的過程中,雙方各自所受合力會越變越小
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11/27 01:34, , 7F
當圓球到達環心處時,雙方所受合力皆為0了
11/27 01:34, 7F

11/27 01:36, , 8F
這個情況屬於互相接近且帶同性電,且能使所受合力為0
11/27 01:36, 8F

11/27 01:50, , 9F
抱歉 互相接近時所受合力不一定會變小 但在環心處還是0
11/27 01:50, 9F

11/27 06:04, , 10F
又不一定需要"深入探討"= =
11/27 06:04, 10F

11/28 23:03, , 11F
想當初要在實驗報告中作庫侖力的誤差分析,就是在算這 XD
11/28 23:03, 11F
文章代碼(AID): #17IlPngV (Physics)
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