Pitääkö seuraava väite paikkansa: Varatun ja sisältä onton kuparipallon sisällä ei ole sähkökenttää.
Onko väite totta vai tarua?
epävarma2
6497
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 6
Vanhimmat
Pitää paikkaansa! Sama ilmiö tunnetaan vaihtosähkökaapelien "skinefektinä". Samanmerkkiset sähkövaraukset loitonevat toisistaan äärimmäiseen ulkopintaansa ja sisämetallit jää vapaiksi kenttäelektroniylijäämistä.
Toki jutussa on myös tietynasteinen "kompa".
Jos nimittäin pistät tasasähkökaapelin pallon sisätilaan alkaa virta silti kulkea pinnassa oleviin kenttiinpäin.
alkaa olemaan kohdillaan? ;p
fysikaalisesta ajattelusta tuossa ei ole merkkiäkään, vaikka fysiikan peruskäsitteitä onkin taas luovasti sotkettu toisiinsa.
On totta että vaihtovirralla on taipumus kulkea johtimen pinnalla, mutta se ei liity mitenkään kysyjän esittämään staattiseen tilanteeseen.
Ilmeisesti Fet1 logiikan mukainen perustelu sille, että tasasähkö kulkee koko kuparijohtimen poikkipinnalla on se, että varauksenkuljettajina toimivat erimerkkiset varaukset... Täyttä potaskaa, etten sanoisi Fetaskaa...
Ja jos kaapelin (tasasähkö- vaihtosähkö- tai vaikka suprajohdesellaisen) saisi vietyä varatun kuparipallon sisään, kaapelissa ei kulkisi virtaa minnekään. Ja tosi on :)
Alkaapa minusta tuntua siltä että fysiikka on joillekin pelkkä Fet1ssi. Hmmmmm....
Tuo melko helppo perustella matemaattisesti, ja tällä kertaa jopa laskematta yhtään mitään!
Ensin täytyy tietysti olettaa, että pallon varausjakauma pallon pinnalla on sellainen että sähkökenttä pinnan suuntaisesti on nolla. Tämä on tietysti selvää, koska johteessa sähkökenttä aiheuttaisi varausten liikkeen siten että sähkökentää kumoutuu.
Sitten otetaan esiin Gaussin sääntö: Jos integroidaan jonkin suljetun pinnan yli sähkökentän pintaa vastaan kohtisuora komponentti, niin saatu tulos ilmaisee pinnan sisään jäävän varauksen suuruuden. (sopivilla yksiköihin liittyvillä kertoimilla)
Tässä tapauksessa voidaan integroida sähkökentän suuruus pallopinnan yli tuon kuparipallon sisällä. Ja koska pallosymmetriastasta seuraa se, että sähkökentän arvo tuolla integroitavalla pinnalla on vakio, ja tulos on nolla, niin tuon vakion täytyy olla tasan nolla.
Tilanne muuttuu, jos sen pallon sisälle tuodaan varaus.
Mielenkiintoista miten osastkin esittää "sinällään oikean" asian niin monimutkaisesti, että täytyy lippistä nostaa.)
Todellisuudessa voimme esittää asian vaikka näin. Kun kupariseen pallon tuodaan elektronien ylimäärästä kertova sähköstaattinen kenttä elektronit automaatisesti ajautuvat optimikauas toisistaan samalla sähkönsä hylkivällä kentillään. Näin muodostuu "skinefektistä" tuttu elektroniylijäämän keskittyminen pallopinnan ulkolaidoille. Tällöin tosiaan YHTÄÄN elektronia ei matemaattisessa mallissa jää pallon keskelle. Jolloin sielä ei SUORAAN ole yhtään ylimääräistä elektronia. Näin helppoa ja yksinkertaista.
Tosin sähkön johtumisessa elektronikuorikerros KOKO sähköä johtavassa kappaleessa mahdollistaa tilanteen muuttumisen ja elektronien liikumisen "dynaamiseksi muuttuvassa" sähkössä myös pallon sisälle. Oleellista tässä on tehdä eroa statiikkaan ja dynamiikkaan myös.
Minä puolestani nostan hattua sille, että osaat ilahduttavan yksinkertaisesti kertoa asiat käsitteitä väärin yhdistellen ja siten että siinä ei loppujen lopuksi ole mitään tolkkua.