30万公里长的导线,灯泡几秒才会亮?我用两根3m长的导线做了一个实验来验证答案

作者: 小卡的牧歌分类: 科学科普 发布时间: 2022-01-13 21:38:23 浏览:39789 次

30万公里长的导线,灯泡几秒才会亮?我用两根3m长的导线做了一个实验来验证答案

小狐狸泠雪:
您可以思考一个极端情况,就是导线无线长,并排1米间隔放置,相当于远端匹配接地,信号永远不会通过导线来到示波器端,也不会反射回源端。 这时候,信号源在导线上激起一个脉冲,电位变化会产生电磁辐射,1/c秒之后被连接在信号源上的导线接收到,如果仪器的灵敏度足够,可以看到这个脉冲。 具体数学解析解高手可以设法计算一下。

【回复】回复 @宋泠雨的无线电修配厂 :你这就扯淡了,我没有观点,我讨论的是物理概念。 传输电磁波信号 和 传输电流 不可以做等价的替换。
【回复】回复 @神盾局处长 :额..我写错了,原本意思是1/c秒后被连在示波器的导线感应接收到…误写成“信号源”了,不是时域反射计的原理…sorry
【回复】这种说法 偷换了输电概念。
mcv:
原题中的灯泡是理想的,只要有任意非零电流就会亮。 所以这个实验你这么做是做不出来的。

【回复】我印象中原题对此的解释是,如果你能在灯泡处产生一个电流,那么只要调整电源参数,就可以改变这个电流使其达到点亮灯泡的要求,所以并不是灯泡理想,而是电源理想?当然这样做的后果是,他最终对1/c秒的解释会演变为用电源和开关放个了emp
【回复】我感觉有理,应该断开开关,看多长时间会灭。
【回复】【这才是电真正的工作原理-哔哩哔哩】 https://b23.tv/A4C9Upi
大胡子刘师傅:
劝没上过大学的、大学专业不对口的、60分万岁的、考试放水的、毕业后改行的、好几年没算过理科题的,都不要发表技术意见。

【回复】回复 @万岁的劳动人民之一 :要筛选出有价值的回答,要么不专业的人不说话,要么所有说话的人都(可信地)表明专业背景;或者两者兼取;哪一个更好呢?我不好说。
【回复】回复 @雷霆狗 :你是准备把评论区变成学术期刊吗。
【回复】回复 @万岁的劳动人民之一 :三人成虎,,谣言就是这么产生的
不稳定海洋:
我用嘉立创免费四层板打了个300米的长线,就是为了验证这个。

【回复】网线测试仪可以测出导线长度,换算一下就能算出来30万公里需要的时间
【回复】回复 @黄沙电子何工 :用示波器没测出来时延,应该是测试方法不对。有时间优化一下测试方案。
【回复】回复 @不稳定海洋 :用10片板子连起来就是3千米。不行再怼长些。
ValkyrieCricket:
瞬态在1/c秒建立,即信息在1/c时内传达,稳态在1s时建立。即理想灵敏的示波器可以在1/c秒时感知到电路建立,参见麦克斯韦方程组。这个问题主要要求了解清楚导线传输能量的方式(能量发散到电线周围的空间,形成周围的电磁场。这些电磁场仅仅依附于导线并由导线指引传递方向。电磁场能平行于导线传递) 参考文献: http://amasci.com/elect/poynt/poynt.html

肝拜下风:
我记得我们高中老师好像说,电子的运动速度代表电流大小,但是响应速度应该是光速

【回复】一般的什么什么场中的波的速度都是光速。 但电子本身走得很慢,220V家用电路电压的直流电(交流电中的电子会反复横跳)中电子运动速度才20cm/h左右
【回复】我高中毕业六七年了,我记得我们老师说也是光速
【回复】高中物理书应该有写的,电流大小代表单位之间通过横截面的电荷数量,另外老师有讲过,电荷的移动速度其实是很慢的
账号已注销:
这个实验非常不严谨,你只是动了探头的位置,而没有动电源盒负载之间的空间位置,也就是说,这个实验压根没有变量,你只不过是把拉直的导线给盘起来了而已,要知道,探头也是由导线链接的,真的要测试的话应该完全不动探头,而是使用两根长度相差比较大的导线来做实验,如果延迟不变,说明真理元素对于场的猜想是正确的,如果延迟发生明显变化,那么就证明了能量确实是延导线传递的,至少能量传递的延迟取决于导线长度,但是能量是否是由导线传递的信号抵达后才建立了一个传递场,这点依旧有待验证

【回复】为了控制误差的影响,可以去买根15m的双绞线,然后把里头8跟线串联起来[OK],而对照组直接把探头碰一起吧
账号已注销:
这评论区美一个抓住点的,这个问题的本质并不是电流或者电磁波在导线中的传播速度,而是在电力系统中,能量是否是沿着导线传递的?而事实上,能量是通过“场”赖传递的,那么问题来了,在电路接通的时候,除了通电导线内建立起来的“电场”以外,是否还建立了一个不为人知的场来实现能量的传递?

【回复】回复 @HD6630M :实际上电能并不在金属导线内部流动,真实场景是,有电池或者电源发送出的电能焦耳是坐落在电路周围的空间中:它们转化为电线周围的电磁场进行传递。举例说明:当电池点亮一个灯泡时,电池将能量发散到电线周围的空间,形成周围的电磁场。这些电磁场仅仅依附于导线并由导线指引传递方向。电磁场能平行于导线传递,最终汇入灯泡。整体上来看,一个电路就像一个传送电能的管道,只不过,这个输送管道并没有外部实际的管道壁。
【回复】回复 @HD6630M :[辣眼睛]这还就不是民科,李永乐老师的视频解释的比较清楚,建议看看
【回复】我的回答是,能量的传递依附于导线周围的电磁场进行传递。我们知道,线圈是将电能转换成绕组外面磁场进行储能的;电容则是通过内部金属电极之间绝缘层中的电场来存储电能,而电路则通过稍微不同的方式处理电能。作为整体,电路则同时使用电感和电容两种方式来处理电能:它既包括有线圈,也包括有电容。电路中的电容存在是因为在电路中上下两简单电路部分存在着电位差,而电感的出现是因为在每条通有电流的线路周围都会出现磁场。这些电场、磁场的形状则会显示出电能在线路中流通并不依赖于单个电子,也不依赖于电线内部的缓慢定向移动电子。相反,电能的传递则是靠电线周围空间中的电磁场来完成的。
2004MC:
理论是1/c,但是根据灯泡“亮起”来看还是要用坡印廷矢量定量分析情况吧?

藏没没:
灯泡是导体,灯泡其中一端电压一开始就是建立好的;只是灯泡另一端电压重新建立需要时间;导线中的恒定电场应该与空间电场是分别分析的,高中课本就有,恒定电场建立的描述,不过就几句话。

无为杂货铺:
终于有人模拟这个实验了。解决我的疑问。

寻风中:
现实中大概率亮不起来,30万公里的损耗大的吓人

【回复】你的关注点有点奇怪,原题都说了是思想实验。 - “从南天门砍到蓬莱,砍了三天三夜,眼睛都没眨一下!” - “你眼睛不干吗?”
焱锬焱:
评论区的各位大神们,发表意见之前,了解一下 高频信号处理, 远距离交流电传输技术

艺术就是爆裂:
这么长的导线,电阻,分布电容,肯定不会是简单解

物理小白Gin:
这个问题的实质是不是电场是否有传播速度

【回复】不是,电场在不同导体中传播速度不同。例如金银铜。关键在于电磁波是如何传到灯泡的,实际是大部分能量沿着导线周围空间传播,并不是导线内部。这是我的理解,我在看了油管看完了2个视频

物理

如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。您的支持将鼓励我继续创作!

更多相关阅读