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[电路/定理]

路过,务点“虚”,兼答张兄的问题....

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说是“虚”,依我看来却是实在得很的东西,只是可能人们认为那些玩意儿离“钱”远点,此乃利“虚”。真是利“虚”吗?其实不然。哲学的基本三论——《本体论》、《认识论》和《价值论》,回答了三个问题——“是”、“是什么”和“该是什么”。其中的“该是什么”,《价值论》不会告诉你具体该是什么,但却可以引申出大家都听说过的《伦理学》、《美学》和《经济学》(包括宏观和微观)以及我们更为熟知的各类技术。“虚”乎?

这里不谈哲学(虽然与其有着密切的关系),仅说说张兄所提到的“场是物质”这个问题,顺带着讲点“电路”。

我们的常识基本上是直接源于我们的经验,当你看到一件实物(譬如iPhone、MacBook和即将到来的Apple Watch)会“真切”地感受到它的质感,无论你是赞赏还是厌恶似乎它都实实在在地存在。先不说其是否存在,至少可以明确地告诉你,你所感受到的其实仅仅是“场”而已。场力让你触摸到了物体的存在,而也正是由于场力物体才得以按其特有的形态存在。记住一点,原子不是“面包”!

说到物质存在,就不得不说说其空间广延性了。没了空间广延性的物质是不可想象的东西,就算是无内部结构的基本粒子我们都力图给出其最基本的空间图像。物理学中的场是个实实在在的场,这里的“实在”含质量能量。如果将物理学意义下的场中的物理量抽象出来,就可以得到一个数学意义下的场,譬如标量场(温度)和矢量场(速度)等。数学意义下的场必须得由物理场作为其物理基础,否则就失去了其真实含义。话说回来了,物体的空间广延性也给我们描述问题带来了些许麻烦。这不,为了简化问题的表述,无空间广延性的《电路》就应运而生了。“懒”还是有点好处的,但不能太懒!

没了空间维度的《电路》中,偏微分方程退化成了常微分方程,自然伴随着也出现了许多怪异的东西(怪异不可怕,自恰就行)。《电路》虽然没了空间维度,但却是个严谨的理论体系。当然,如果不顾前提地将其硬套到现实世界中的电路中去,那就是“太懒了”。

关于《电路》,最后想说一下其重点。一般认为《电路》中欧姆定律很重要,其实那是最大的误会(这可能源于中学知识的局限性)。现在我告诉你,《电路》的重点仅有两个,其一是集总参数概念(含其可近似的条件),其二就是基尔霍夫定律。欧姆定律只是理想电阻的制约条件,它是个与材料相关的I~V关系(类似于《电磁学》中的本构关系)。

当然,如果你的中学知识也很缺乏的话,建议还是从认识理想电阻做起——欧姆定律。
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参与人数 1威望 +10 收起 理由
maychang + 10 完全同意。可惜能够看得懂的人太少,所谓和.

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沙发
路过打酱油。。|  楼主 | 2015-4-25 10:02 | 只看该作者

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板凳
maychang| | 2015-4-25 15:19 | 只看该作者
严复译赫胥黎所言:“读书得智,是第二手事。唯能以宇宙为我简编,各物为我文字者,斯真学耳”。

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地板
xukun977| | 2015-4-25 15:49 | 只看该作者
真正的上知天文,下知地理
美学,经济学,数学,哲学,物理学,电路。。。都懂!

跟技术无关,撤!

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5
dirtwillfly| | 2015-4-25 17:52 | 只看该作者

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6
mmuuss586| | 2015-4-25 21:01 | 只看该作者
学习下;

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7
beebeecici| | 2015-4-25 21:53 | 只看该作者
字我全懂,但思维跟不上啊

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8
stay_foolish| | 2015-4-25 22:12 | 只看该作者
牛人,体会不到

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路过打酱油。。|  楼主 | 2015-4-25 22:13 | 只看该作者
本帖最后由 路过打酱油。。 于 2015-4-25 22:31 编辑

关于电磁场,给一段费曼的话(摘自其《物理讲义》):



上面这节,作为任何一个学电的都应该看一下。其实,《相对论》离你们很近!

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沉默爱电子| | 2015-4-25 22:23 | 只看该作者
牛,好有道理。有空再去看看电路和电磁场的方面的知识。

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11
hartcomm| | 2015-4-26 12:41 | 只看该作者
本帖最后由 hartcomm 于 2015-4-26 12:42 编辑
路过打酱油。。 发表于 2015-4-25 22:13
关于电磁场,给一段费曼的话(摘自其《物理讲义》):

费曼真实人才! 费曼最后这段文字的意思是:一些情况下,即便低速运动时,相对论效应也不能忽略!  这和我们之前的认为的低速下可以忽略相对论效应的观念是不同的!我以前一直认为在低速运动时,可以忽略相对论效应,即忽略v2/c2项。 但前一段时间想一个问题时,却出现了佯谬,好好想了下才明白。
那个问题的来源比较复杂,简化到一个简单的问题就是如何解释洛伦兹力(以及一些情况下如何解释动生电动势)。
在一根通电导线,产生了磁场(轴向上是均匀的),一个电荷飞入其中(沿导线方向即轴向),会受到力,会发生偏转,这个力为洛伦兹力qvxB,可以理解,这时候,我们考虑问题的角度是在我们看来通电导线是静止的,电荷是运动的。 如果改变观察者,观察者跟电荷一起飞,即观察者看来电荷是静止的,而通电导线是向某方向运动,那么电荷如何受力?收什么力?当然还可以用洛伦兹力来解释,因为在观察者看来磁场是运动的(?),根据惯性参照系变换的原理空间会有一个等效的vxB的电场,跟原来是一样的,但由于这个问题源于其他一个问题,磁场是否运动正是要考虑的问题,不能作为已知确定条件(感兴趣的朋友可参加 法拉第佯谬 和单极感应 问题),不能直接认为会产生vxB的电场,那么只能用电荷的运动产生的场来解释这个问题,在导线中,通电时认为电子(负电荷)自由定向移动,而正电荷不动,这种电子的定向移动是缓慢的,远小于1m/s,而导线的运动也较慢,远小于光速,按习惯似乎可以忽略v2/c2项,但这时候却在观察者看来发现空间只可能产生磁场,而没有电场!跟之前用参照系变换是空间有vxB的电场是不一样的,这个电荷居然不受力了!和原来的解释不一样了!
后来发现,如果考虑了相对论的效应,不忽略v2/c2项,就产生了一项,等于vxB。 一般的电动力学书上在讲运动电荷产生的电场和磁场的时候,如果电荷是低速运动,就忽略了v2/c2项,电场方面只剩下静电荷的库仑电场了,这是对的,因为v2/c2项的电场远小于库伦电场,但在通电导线就不能这么认为了,因为导线是电中性的,正负电荷的库仑电场=0,如费曼所说,那个忽略的项就成为主要项了。

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maychang| | 2015-4-27 11:13 | 只看该作者
关于《电路》,最后想说一下其重点。一般认为《电路》中欧姆定律很重要,其实那是最大的误会(这可能源于中学知识的局限性)。现在我告诉你,《电路》的重点仅有两个,其一是集总参数概念(含其可近似的条件),其二就是基尔霍夫定律。欧姆定律只是理想电阻的制约条件,它是个与材料相关的I~V关系(类似于《电磁学》中的本构关系)。

电路中的基尔霍夫定律,有点像电磁学中的高斯定理。

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