中断的矢量地址位于什么区中_为什么直流电路能用坡印亭矢量

假设这个电路的电阻横截面积小于导线的横截面积&＃xff0c;右端导线为a&＃xff0c;左端导线为b。在a上任取一点&＃xff0c;在b上任取一点&＃xff0c;两点间电压基本不变&＃xff0c;可以推测a导线均匀分布着正电荷&＃xff0c;b导线均匀分布着负电荷。如下图&＃xff0c;但电流方向和能量传播方向不一定相同&＃xff1a;净电荷一般分布在导体边界而不是内部&＃xff0c;他们是怎么运动的呢?假设电子匀速运动也是可以的&＃xff0c;不过&＃xff0c;参考了尤老师的周期扰动引起单向运动后&＃xff0c;做了这样两个动画。用到了两点假设&＃xff1a;

• 完全不考虑电子的热运动速度。

• 原子构成晶格&＃xff0c;形成了周期场&＃xff0c;电子靠近原子核时受力较大&＃xff0c;远离原子核时受力较小&＃xff0c;会不停的加速和减速。但整体运动方向不变。

如果正电荷较多&＃xff0c;会将电子吸引至导线内部&＃xff0c;导致导体表面留下多余的正电荷。下图在电路图中大概位于电阻右方的位置。如果负电荷较多&＃xff0c;电子相互排斥&＃xff0c;多余的负电荷会移至导体表面。下图在电路图中大概位于电阻左方的位置。电流I&＃61;nqv&＃xff0c;电子较多时(n较大)速度较小(v较小)&＃xff0c;电子较少时(n较小)速度较大(v较大)。两个动画里前者的n是后者的1/3,但v是后者的3倍&＃xff0c;所以电流大小是相等的。电阻相当于起了一个将电子挤到导线内部的作用。计算电流本身就用到了速度&＃xff0c;就如同我们不能说动量的速度、动能的速度一般&＃xff0c;我们也不能说电流的速度&＃xff0c;能量的传播速度倒是可以说。为什么能用坡印庭矢量?坡印庭矢量是指电磁场(不一定是电磁波)中的能流密度矢量。一般可以用E×B判断方向。有了电荷分布&＃xff0c;就能确定E的方向&＃xff0c;有了电流方向&＃xff0c;就能确定B的方向&＃xff0c;两者共同决定了E×B的方向。下图中虚线箭头为E的方向&＃xff0c;·和×为磁场方向&＃xff0c;用右手定则可以判断&＃xff0c;电路上的点&＃xff0c;E×B的方向都是沿着导线从电源指向电阻的。那么能量的方向就是由电源正负极出发&＃xff0c;经过导线&＃xff0c;流向电阻。电源附近确实有不走导线的能量向外散发&＃xff0c;电阻附近也确实有不走导线的能量吸收&＃xff0c;不过应该比较小&＃xff0c;不一定能测量出来&＃xff0c;教材上的图并没有错。

作者&＃xff1a;张云

链接地址&＃xff1a;http://blog.sciencenet.cn/blog-729147-1091582.html 2019年于中国电子行业有危也有机&＃xff01;中国半导体迎来新曙光&＃xff0c;5G逐渐落地&＃xff0c;这一切对电子工程师有何冲击&＃xff1f;11月7日&＃xff0c;第二届“全球CEO 峰会”将邀国内外业界领袖深度解读&＃xff01;免费抢票请点击阅读原文。↓↓↓