電器理論基礎(chǔ)(14)電磁通量

在觀察上面四個公式的解析中,我們會發(fā)現(xiàn)有一個共同的詞匯“通量” 在展開之前先講講通量的概念。

牛頓發(fā)現(xiàn)一切物體在運(yùn)動中都有某種共同不變的東西铅祸,不管物體怎樣運(yùn)動嗦玖,受到什么樣的力片橡,這個東西只由物體的密度和體積決定妈经,于是牛頓從中提煉出了質(zhì)量的概念(當(dāng)然,現(xiàn)在質(zhì)量是比密度體積更基本的概念)捧书;科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)物體在各種變化的過程中有某種守恒的東西狂塘,于是提煉出了能量的概念。那么鳄厌,帶電體在周圍空間中產(chǎn)生電場的過程,能不能也提煉出某種不變的東西呢妈踊?這個玩意就是“通量”了嚎。

我們先不管電,先來看看我們更熟悉的水廊营。畢竟水流和電流有某種相似之處歪泳,

我在一個水龍頭的出口處裝一個噴頭,讓水龍頭向周圍的空間噴射水流(就像正電荷噴射電場線一樣)露筒,然后我用一個完全透水(水能夠自由的穿過塑料袋)的塑料袋把水龍頭包起來呐伞。那么,從水龍頭出來的所有的水都必須穿過這個塑料袋慎式,然后才能去其他地方伶氢,穿過這個塑料袋的表面是所有水的必經(jīng)之路。

這個看似平常的現(xiàn)象后面卻隱藏了這樣一個事實(shí):無論塑料袋有多大瘪吏,是什么形狀癣防,只要你是密封的。那么掌眠,從水龍頭流出的水量就一定等于通過這個塑料袋表面的水量蕾盯。

從這里,我們就抽象出來了一個非常重要的概念:通量蓝丙。通量级遭,顧名思義,就是通過一個曲面的某種流量渺尘,通過塑料袋表面的水的流量就叫塑料袋的水通量挫鸽。這樣上面的例子我們就可以說成水龍頭的出水量等于塑料袋的水通量了。

好沧烈,水的事就先說到這里掠兄,我們再回過頭來看看電。還是用上面的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在我們把水龍頭換成一個正電荷蚂夕,我們還是用一個完全透電(對電沒有任何阻力)的塑料袋套住一個正電荷迅诬,那會發(fā)生什么呢?水龍頭的噴頭散發(fā)的是水流婿牍,正電荷“散發(fā)”的是電場線侈贷;通過該塑料袋的水流量叫塑料袋的水通量,那么電場線通過塑料袋的數(shù)量自然就叫塑料袋的電通量等脂。對于水通量俏蛮,我們知道它等于水龍頭的出水量,那么塑料袋的電通量等于什么呢上遥?

我們知道搏屑,之所以會有電場線,是因?yàn)榭臻g中存在電荷粉楚。而且辣恋,電荷的電量越大,它產(chǎn)生的電場強(qiáng)度就越大模软,電場線就越密伟骨,那么穿過塑料袋的電場線的數(shù)量就越多,對應(yīng)的電通量就越大燃异。所以携狭,我們雖然無法確定這個電通量的具體形式,但是可以肯定它一定跟這個塑料袋包含的電荷量有關(guān)回俐,而且是正相關(guān)逛腿。

這就是在告訴我們:通過一個閉合曲面的電通量跟曲面內(nèi)包含電荷總量是成正比的,電荷量越大仅颇,通過這個任意閉合曲面的電通量就越大鳄逾,反之亦然。

把這個思想從電翻譯到水上面去就是:通過一個閉合曲面的水量是這個曲面內(nèi)包含水龍頭水壓的量度灵莲,水壓越大雕凹,水龍頭越多,通過這個閉合曲面的水量就越大政冻。這幾乎已經(jīng)接近“廢話”了~所以枚抵,大家面對那些高大上的公式方程的時候不要先自己嚇自己,很多所謂非常高深的思想明场,你把它用人話翻譯一下汽摹,就會發(fā)現(xiàn)它非常簡單自然。

上面通過水流的通量引入了電場的通量苦锨”破可以看到自然現(xiàn)象的共同之處趴泌。

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