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自學電場的小伙伴們問了問電容為什么不定義成,就是書上邊注的那個問題。小伙伴說:你看,場強F/q、電勢ε/q、電勢差W/q,到這兒pia一下子把q翻上去了,不對勁兒。q一直潛泳來著,一下子變成了水上漂是不舒服,怎么著也得有個 q 的過渡。 在電容器這里,用U比上Q當然是可以的、絕對是可以的。 但是,不好的消息是:你認為的把Q當分母,不符合認識和理解事物的習慣。 下面解釋: ①為了方便理解,可以把理解成為。這個時候就能假想一個過程,電容器上面的電荷不斷堆積,達到了這么多的時候,兩個極間的電勢差也在不斷增加并增加到這么多。 ②上面的①的過程,就像水杯里不斷倒入水,隨著水杯內(nèi)水的體積的增大,水位也在升高。但是我們知道,總會有一個時刻,當到了某一個值,水位的存在使水把水杯壓裂了,或者水杯沒裂但水溢出了。這說明了水杯裝水的容量是有極限的,不能總裝啊。那誰在反映水杯裝水的本領呢?在相同的水位時,誰體積大誰就能裝!顯然這反映的是杯的粗細,也就是橫截面積。 ③水杯是什么呢?是水的容器,簡稱“水容器”。現(xiàn)在要研究“電容器”。猜測著也要有個什么物理量,仿佛水杯的橫截面積一樣,能反映“裝電”的本領大小。這個物理量是誰呢?前面學習時,你應該能知道了,電場中的電勢像重力場中的高度、電勢差像高度差,電量就該像水量,也就是。這樣,從②段敘述知道,電容器上的這里的就是那個常數(shù)。理論和實驗都能推導和證明,你自己可以找找資料看。 ④現(xiàn)在回到②段上得出這里。我們能不能用來表示“水容器”的“水容”,表征水容器裝水的本領大小呢?能、顯然能、絕對能!當大時,表示這是細杯,裝水本領弱;當小時,表示這是粗杯,裝水本領強。列表并對比來看看:(表格里的公式抽瘋了,寫不上)
這時我們發(fā)現(xiàn)上面那兩行太別扭了!“大”給人的形像和感受應該是“強”才對,結(jié)果卻是反著來的。好比你接受我的講解了,但是你搖搖頭;一星期一口飯沒吃,但你撐得難受;高興時痛哭流涕、哀傷時笑逐顏開……這時你會發(fā)現(xiàn),物理學科再怎么怎么滴~~它還仍然是從正常人世界、正常人思維的反映,一個物理量的建立,一般來說不會太反人類。所以如果真讓我們建立一個水容的概念來描述水容器裝載水的本領,我們寧愿選擇。 ⑤正如水容將會是,電容就使用。 ⑥如果我們使用了來表示電容會怎樣呢?假設有兩只電容器,它們在兩極間電勢差達到50V時將被擊穿,也就是兩極不再絕緣了,就是電量足夠大把電容器“壓裂”了。從可以看出,誰的小,誰的就大,誰裝載電荷的本領就弱。這就又建立了一套反常的舉動:能表征電容器裝電的本領大小,這個比值大,表示本領弱,效果和④段表格下方那段敘述是一樣的。歷史上有沒有人這么研究過,確實不清楚,但物理概念建立之后,必然要有人認可吧?要有人使用形成它的生態(tài)環(huán)境吧?過于小眾了,經(jīng)歷多少次輪回流轉(zhuǎn),也就消失了,能流傳下來的,一般來說就是被大眾所普遍能夠接受的了。 實際上,我想,應該還有一些因素。比如你建立了一個物理量,廢除了原來的一個同樣功能的物理量,但是需要把單位制、物理公式等等相關聯(lián)的理論體系跟著推翻一大片,這種犧牲是否值得?目前來看,似乎是不值得,所以我們沒有像你說的那樣去定義電容。那么未來會不會呢?這個不要把話說太死,有些物理量隨著理論的發(fā)展必須定義它的倒數(shù)為另一物理量也不是沒有先例的,但至少目前電容C沒有。 |
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