2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Сложение потенциалов
Сообщение06.09.2022, 20:04 


06/09/22
1
Здравствуйте! Необходимо разобраться в вопросе, буду рад, если поможете)
Почему потенциал тел, соединенных с землёй, принимается равным потенциалу земли? Если соединить +5В и землю проводником, то потенциал в этом проводнике будет 0, хотя есть же принцип суперпозиции полей, они должны сложиться)

 Профиль  
                  
 
 Re: Сложение потенциалов
Сообщение06.09.2022, 21:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/09/14
4266
Принцип суперпозиции относится к векторам напряжённости полей, а не к потенциалам. Потенциалы, кстати, тоже складываются, но совсем не так, как Вы это сейчас представили (соединив шарик, заряженный до потенциала 5 В, с Землёй, потенциал которой условно принимается равным нулю, мы не увеличим тем самым потенциал Земли до 5 В). При соединении заряженных проводников их потенциалы выравниваются - так же, как выравниваются уровни жидкости в сообщающихся сосудах, находящихся в поле тяжести.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сложение потенциалов
Сообщение07.09.2022, 08:33 


17/10/16
3894
fitson
Вопрос в следующем: почему если к полюсу $+5$В батарейки подключать разные конечные изолированные проводники, то их потенциал тут же будет становиться $+5$В, а если подключить землю (такой же вроде бы изолированный проводник) - то ее потенциал так и останется нулевым?

Нужно понимать так. Отрицательный полюс батарейки уже подключен к земле (земля - это бесконечно большой проводник). Когда же мы касаемся положительным полюсом батарейки разных изолированных проводников и поднимаем их потенциал до $+5$В, то фактически заряжаем конденсатор "проводник-земля". Для этого проводнику нужно передать некоторый заряд (а у земли - отнять), и он будет тем больше, чем больше проводник (емкость конденсатора увеличивается). Для очень большого проводника может случиться так, что батарейка выдохнется раньше, чем сможет поднять его потенциал до $+5$В (получился конденсатор слишком большой емкости).

Если же взять бесконечно большой проводник, то его потенциал вообще изменить невозможно, т.к. он образует с землей конденсатор бесконечной емкости. Так и сама земля: ее потенциал не меняется, т.к. она считается бесконечно большим проводником.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сложение потенциалов
Сообщение07.09.2022, 12:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6591
fitson в сообщении #1564262 писал(а):
хотя есть же принцип суперпозиции полей, они должны сложиться)

Это закон электростатики.
fitson в сообщении #1564262 писал(а):
Если соединить +5В и землю проводником

А тут уже будет не совсем электростатика. А какие процессы тут произойдут, оставлю вам для размышлений. (Хотя, в принципе об этом уже написали).

 Профиль  
                  
 
 Re: Сложение потенциалов
Сообщение07.09.2022, 12:49 


05/09/16
11469
fitson в сообщении #1564262 писал(а):
Если соединить +5В и землю проводником, то

... то потечёт непостоянный ток (заряды начнут двигаться) и поля тоже станут переменными, пока всё не устаканится.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сложение потенциалов
Сообщение07.09.2022, 13:40 
Аватара пользователя


07/12/12
85
fitson в сообщении #1564262 писал(а):
Здравствуйте! Необходимо разобраться в вопросе, буду рад, если поможете)
Почему потенциал тел, соединенных с землёй, принимается равным потенциалу земли?

Не обязательно с землей, можно вот так спросить: "Почему тела соединенные друг с другом проводником имеют одинаковый потенциал?"
Потому, что до тех пор, пока потенциал не выровнялся существует сила, которая действует на заряды. Если заряды двигаются свободно, то они будут двигаться, пока действует сила, и прекратят двигаться когда сила станет равна нулю, что и значит одинаковый потенциал.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сложение потенциалов
Сообщение07.09.2022, 14:31 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
Ben в сообщении #1564299 писал(а):
Не обязательно с землей, можно вот так спросить: "Почему тела соединенные друг с другом проводником имеют одинаковый потенциал?"

Тут более подходящий вопрос "почему с присоединением к Земле заряженного тела потенциал Земли не меняется?"
Ответ в первом приближении можно получить, рассмотрев присоединение маленького заряженного шара к большому незаряженному.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сложение потенциалов
Сообщение30.09.2022, 10:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9496
Москва
fitson в сообщении #1564262 писал(а):
Если соединить +5В и землю проводником, то потенциал в этом проводнике будет 0, хотя есть же принцип суперпозиции полей, они должны сложиться)


Разность потенциалов будет 0, а не потенциал сам по себе. Поскольку если бы было не 0, то ток тёк бы до тех пор, покамест не выровняется.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group