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导线到底如何传能?

已有 2908 次阅读 2018-1-15 12:14 |系统分类:教学心得

关于张操老师“直流电能的传输---大学教科书的误导 ”观点我与其多年前就在电子邮件有过友好讨论和争论。当时的讨论和争论因为涉及细节繁多,我们显得有点啰嗦。我现在希望用公式来一锤定音。

张老师的观点可见于:http://blog.sciencenet.cn/blog-271800-1090634.html

关于导线传输电能,目前大学教材上的观点是(我直接引用张老师语言):“电源向导线外部空间输出能量(坡印亭电磁能流),再由负载电阻R从外部空间吸收坡印亭电磁能流。”我补充:有的书籍上还以例题为例,来计算证明上述论点。

张老师的观点主张是:电动势(电源电压)在导线内形成了纵向电场,推动了导线内的大量自由电子运动,形成了电流,并在负载电阻R上产生电压。明确地说,这个问题是电源的电动势能转化为大量自由电子的动能的经典问题。所以,电能完全是在导线内部传输给电阻的。

我在几年前回复张老师时说:这两种观点其实是因理解角度不同,本质等价(数值也等价),前者(教材)是从电磁场(相当于一种有能量-动量张量的流体)得失能量的角度讲,后者(张老师)是从电子得失能量的角度讲。

下面我用数学来简要说明,可以一锤定音:





http://blog.sciencenet.cn/blog-1882289-1094956.html

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