[問題] 導體內部電場為0消失

看板Physics作者時間8年前 (2016/03/17 20:34), 8年前編輯推噓13(13推 0噓 83→)
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請問導體內部內部電場為0 那為什麼中間空腔還有電場 http://i.imgur.com/toBUto8.jpg
-- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 123.193.252.153 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1458218040.A.B34.html ※ 編輯: j6cl3 (123.193.252.153), 03/17/2016 20:43:28
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03/17 21:18, , 1F
這樣沒頭沒尾的是想問啥
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推
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導體內部是指有金屬的實心物內部 殼內的空間不算導體內部
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推
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空腔≠導體內部
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03/17 23:46, , 4F
你知道腸胃道是體外環境嗎
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推
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原因是導體內的電荷能自由移動
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03/17 23:51, , 6F
所以任何靜電荷的存在都會順著電場移置導體表面 以至於..
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推
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果肉裡面才算內部
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03/18 08:28, , 8F
原來如此! 那再請問一下 內壁跟外壁最表面也算在內部嗎
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順便提一下，導體內部沒有電場 --> 外部電場會被導體隔斷
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如果電荷在外面，然後導體裡面挖個洞，洞裡面不會有電場，
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因為被導體遮住了
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但是遮得到外面遮不到裡面，就像這題
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推
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可參考這篇#1FUfMgOf N年前的問題
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我認為實心完美導體在某些狀況下還是會有內部電場
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只是這些狀況都比較極端 一般來說內部無電場是合理的
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03/18 18:59, , 16F
#1FUfMgOf 與什麼叫完美導體有關。中央的負電荷周遭
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都沒有其他電荷(載子)了。
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有這種限制的東西，是否也能叫完美導體。
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金屬把condunction electron通通抽掉還可以維持固體嗎？
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其實也不用管實際的材料會怎樣，完美導體的定義應該是電荷
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03/18 19:52, , 21F
用不完的
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03/18 19:54, , 22F
所以#1FUfMgOf的狀況理論上也不可能出現，因為非零電場馬上
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會產生電流向內，直到中間的負電被中和為止
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推
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恩 看起來這不能叫完美導體 只是假想一個金屬
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在帶電的情況下 某個unstable的瞬間 還沒relax
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巨觀平均場看起來不能以某個瞬間來討論
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可能要聲明 #1FUfMgOf 金屬球不是電中性而是帶負電
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03/19 02:26, , 28F
不過這狀況要是可以穩定大概是wigner crystal..
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03/19 02:54, , 29F
你是畫了一些負電荷。那你沒畫的地方呢？就是正電荷
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和負電荷密度一樣高的地方。而並不是那邊是真空的。
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(說的是導體內)
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這些電荷會對於導體內存在的電場做出反應。
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不是平衡狀態的話，金屬裡面什麼都可以有啊 (ˊ_>ˋ)
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你也不必花那麼多功夫去想個特例，牆壁裡面的電線每一根裡
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面不都有電場嗎
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t大你畫的不是unstable equilibrium，就算假設沒有
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fluctuation，放著不管也會自動產生電流的狀況不算平衡
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推
03/19 17:40, , 38F
準備轉學考齁
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03/20 19:09, , 39F
原po講的是只考慮靜電，不然那句話不可能對。
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牆壁裡的電線顯然不是只考慮靜電的情況。
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03/20 22:14, , 41F
在導體裡面有電場就一定有電流，怎麼可能只考慮靜電？
03/20 22:14, 41F
推
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不過電線就是算steady state我是想考慮某種平衡狀態
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但是卻有內部電場的情況
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03/21 01:39, , 44F
E大應該指的是要考慮金屬內部的polarization
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bond charge會產生polarization charge
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conduction electron 就會根據場來移動
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考慮polarization 會有牽扯到causality
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這邊就會有點複雜化 所以我先不考慮polarization
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不過我不太懂在茫茫電子海中局部的net charge
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構成那張圖為什麼不能算是unstable equilibrium
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假設沒有干擾的狀況下 那顆net charge不動
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應該是沒有電流產生
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推
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剛又想了一下那顆小電子如果推動周圍free electron
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最後產生一個像是plasma的物體 直到沒有電流移動
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orz...這什麼鬼東西 那顆電子應該沒有能力做到
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這大概也不叫金屬了.....
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03/21 02:19, , 57F
看來金屬內部在平衡狀態下要有macroscopic field
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03/21 02:19, , 58F
大概最後都很畸形..
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03/21 09:31, , 59F
原來你要討論實際的金屬啊？
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03/21 09:32, , 60F
那好，你在球中心放一顆電荷超大的impurity，把周圍的
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conduction electron全部推到表面
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那麼請先說服我，中間conduction electron被推乾淨那段還能
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維持原來的結晶固態
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推
03/21 14:19, , 64F
無法吧 那能量太高
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也無法稱作金屬了
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最後一段有提到
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推
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不知道像汞這樣的液態金屬內部有沒有可能有巨觀場
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但是抽成這麼可怕的plasma應該斥力太強
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可能還是沒辦法
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石墨說不定有機會算是非金屬導體
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但是我認為考慮polarization後 可能會被screening掉
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借你的圖來說這個概念：
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所以就算你把中間那顆負電荷釘在原地不能動好了，等
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一下這個負電荷周邊的自由負電荷就會被它排斥，直到
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導體內沒有電場了才會平衡下來。
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推
03/21 18:10, , 77F
這段上面有討論 結論是整個金屬固體會被瓦解 XD
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但是這對於完美導體來說是成立的。所以只剩下不完美
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導體才有可能讓允許導體內有電場。
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如果現在又試圖討論真實的材料會如何，那就是延伸到
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不同的問題去了。
03/22 01:37, 81F
推
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其實也沒有必要特別區分 因為實際金屬場也是很弱的
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03/22 18:23, , 83F
這裡只是想去考慮 是否有不小的巨觀場在特殊狀況下
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03/22 18:23, , 84F
可以存在的情形
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03/23 01:51, , 85F
古典電磁學的公式乃討論電荷可無限分割的情況 故沒有
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03/23 01:52, , 86F
一點電荷於金屬球中間的情況成立
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03/23 01:53, , 87F
乃此種情形電荷可繼續分割然後排斥至金屬表面 直至耗盡
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03/23 01:55, , 88F
考慮帶電粒子有一基本電量的真實情形 更無法成立
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03/23 01:56, , 89F
因為量子力學闡明這種位置不準度為零的情形動量不準度
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03/23 01:57, , 90F
為無限大 這顆粒子擁有無限的能量 此乃不真實的
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03/23 01:58, , 91F
另外將金屬球charging至非常高壓 在實驗室裡面做只會得到
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03/23 01:59, , 92F
輝光放電 周圍的空氣會先電離 但金屬本身仍不會有事
03/23 01:59, 92F
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03/23 02:00, , 93F
真把金屬的傳導電子拿走 也不會導致原子崩塌 最明顯的例
03/23 02:00, 93F
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03/23 02:00, , 94F
子就是化學反應產生的金屬離子 價電子離開了還是可保持
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03/23 02:01, , 95F
固態 例如氧化鈣 也就是我們腳下的水泥地
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03/23 02:01, , 96F
個人一點淺見
03/23 02:01, 96F
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