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开关闭合前后,电源如何做到能量产生的同步? 第1页

  

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反对 @Patrick Zhang 的回答,因为里面存在严重的错误。 从中可以看出 @Patrick Zhang 不仅对电磁学理解肤浅,对电磁学所遵循的狭义相对论也没什么了解。

对于如图的电路(来自 @Patrick Zhang 自己的回答), @Patrick Zhang 在其回答中所说的:

图中上部的导线长度是10米。那么电场通在这根10米长的导线需要多少时间?我们来计算一下:

也即0.03333微秒。
如果只有这一根10米长导线,那么当开关K闭合后,灯亮至少在0.03333微秒后才能实现。
题主的答案是:当开关闭合后,电源E要在0.03333微秒后才能对灯泡发生作用。这里体现出电源能量的传递作用。

是完全错误的。他的错误在于如下这些方面:

1. 对于图中的电路来说,在开关闭合之前,开关两侧就已经存在电势差了。此时可以将断开的开关视为一个等效的电容器。一旦开关闭合,开关处会立即开始出现电流。从开关闭合到第二个灯泡(即图中的HL2)亮起的时间差就等于开关到第二个灯泡之间的导线长度除以光速,而不是 @Patrick Zhang 想当然张口就来的『10米除以光速』。

2. 经典电磁学是符合狭义相对论的物理理论。而 @Patrick Zhang 在其回答中的所谓分析却是完全违背狭义相对论的。由于信息传递速度受到有限光速的限制,因此开关闭合后第一个灯泡(即图中的HL1)上方那个节点并不能立刻得到开关闭合这个信息。而且根据狭义相对论,两个发生在不同空间位置的事件是没有绝对的同时性的。所以 @Patrick Zhang 在其回答中所说的『开关闭合后电场立刻同时从10米远处的节点开始建立』是完全没有意义的主观臆想。

回到题主的问题。无论题目图中开关、灯和电源的相对位置如何,一旦闭合开关,那开关处就会立刻产生电流,接着我们至少需要等待从开关到灯泡的导线长度除以光速这么长的时间灯泡才能亮起。




  

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