一个有难度的问题,关于电场力和电场。望高手回答。

如图所示,红色代表220v电源的电场线,蓝色代表5v电源的电场线,电场线方向相反,问题:1)在闭合开关C之前,导线AB中是带负电,还是不带电,因为红色电场线密,电场强度大,会把整个AB中的电子往B端靠,而蓝色电场稀疏,电场强度小,又与负极连接,会把整个AB中电子往A端推。2)在开关C闭合后,AB中是否会有电流,根据红色电场大,蓝色电场小,那么应该在AB中无电流流过?回答满意的,可红包感谢。

1)在闭合开关C之前,220V电源如果是直流电,但是电路不闭合的话,周围将仅由电场而没有磁场。此时,导线AB中会因为电场影响,在导线B端聚集电子和A端聚集正电荷。因此,虽然导线整体电荷是零,但是因为电荷分布,还是带电的。需要注意的是,因为电场分布的影响,B点就算带电,其实也是整个下边电路右端带电(除非电路的回路是无穷大)包括5V电池的负极。
2)在开关C闭合后,AB中会有电流, 不是因为A、B之间原先形成的电位差能够抵消5V电位。而是那个电位在电池两端也是存在的,因此,那个纯粹电场感应的电位对这段电路运行没有影响。追问

按照你说的电场感应对电路的影响不大,1)那为什么在B端会聚集电子,在A端聚集正电荷呢?是不是准确的说,在有220v电源的情况下,是B端聚集的电子少了,A端聚集的正电荷也少了呢?2)还有一个为什么在B点,5V电源沿导线对B点的电场力会大于220v电源对B的感应力呢?能举例说下吗 3)家用火线是220v交流电,如果把一个金属导体放在火线旁边,会交替感应出正反电流来,当然这个电流太小,几乎测量不出来?

追答

1、电源的正极,也是电场的源头,是吸收电子的。所以,靠近正极的金属,电子会被吸引汇集。
2、电场感应形成的电位差,在整个电路的两端。没有闭合回路,所以没有感应电流。当然,如果感应电压超出5V了,也可能阻止电流的形成。
3、现在家用电220V,多半是单相交流电。如果电路不闭合的话,对外只有电场。金属导体放在旁边,只会有很小的感应电荷因电场变化而交替变化,金属内部只有非常小的感应环流。如果220V电源电路闭合,那么这个交变电流就会通过电磁感应,让靠近的金属内部形成涡流或者环流。这个电流是可以计算出来的,当然也可以用仪器测量出来。

追问

对于问题1)
1.开关断开的情况下,如果移除220v的电源,那么AB两点应该都是带负电的吧?
2.开关断开的情况下,加上220v电源后,在220v电源电场力的作用下,如果电场力足够大,会使AB两端的电子往B端整体移动,导致A端带正电,B端带负电?如果电场力不够大,那么AB两端还是都带负电的吧?

https://zhidao.baidu.com/question/623509174794289332.html,这个题目很多物理老师都没想明白,希望得到老师你的帮助

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第1个回答  2019-07-04
闭合开关之前,导线ab处于两个电源产生的合电场中,处于静电平衡状态,呈电中性所以不带电。开关闭合后,闭合导线中存在由电源正极指向负极且沿着导线的电场,所以导线中会产生有正极流向负极的电流。希望对你有帮助!
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