kq r這條公式是錯誤的嗎, kq r是怎麼推匯出的

2021-08-11 04:24:02 字數 2479 閱讀 1817

1樓:

你好!請看:一場源點荷為q,在距q為r的a點有一點電荷為q,求證:

此a處電勢φ=kq/r   證明:設無窮遠處電勢為0,則在電場力的作用下,q從r處運動到無窮遠,電場力做功為qu.   將a到無窮遠這段距離無限等分最遠處距離為r0,a 處為rn,(0,1,2,……n為下標)   ①式子:

kqq*(r(n-1)-rn)/rn^2+kqq*(r(n-2)-r(n-1))/r(n-1)^2+……+kqq*(r2-r3)/r3^2+kqq*(r1-r2)/r2^2+kqq*(r0-r1)/r1^2=qu    ②式子:kqq*(r(n-1)-rn)/(rn*r(n-1))+kqq*(r(n-2)-r(n-1))/(r(n-1)*r(n-2))+……+kqq*(r2-r3)/(r3*r2)+kqq(r1-r2)/(r2*r1)+kqq*(r0-r1)/(r1*r0)=qu   因此,kq/rn-kq/r(n-1)+kq/r(n-1)-kq/r(n-2)+……+kq/r3-kq/r2+kq/r2-kq/r1+kq/r1-kq/r0=u   kq/rn-kq/r0=u   kq/rn-0=φ-0   φ=kq/rn,即φ=kq/r

這種推證方法是錯誤的。想必不是從正規的教科書上看到的,應該是某些微積分都沒有學好的人寫的推導過程。

從①到②是通不過的。

首先,最開始的假定就有問題,“將a到無窮遠這段距離無限等分最遠處距離為r0,a 處為rn,(0,1,2,……n為下標)”,那麼r0就是無窮大。要知道,無窮大不是一個數。一般不直接參與數的運算。

(有一門學科叫做“非標準分析”,裡面會專門研究無窮大、無窮小)。從rn到無窮大分成n段(n總是一個自然數吧),不論n有多大,各段間的距離不會太小,而且至少有一段長度無窮大。即便n取為無窮大,也有問題,也不能保證分成各段距離很小,另外,分成無窮多段之後,①式求和也有問題——需要先證明它收斂,而對於不同的分點的取法,其結果是不一樣的,或者說,用①式求出來根本就不是電場做的功。

從①到②是在r_k與r_(k-1)非常接近的情況下,r_k^2≈r_k*r_(k-1),當r_k與r_(k-1)非常接近時,從r_k處到r_(k-1)處場強變化非常小,可以近似認為是這麼小一段距離電場強度是均勻的,所以,電量為q的電荷從r_k處運動到到r_(k-1)處,電場做功為kqq*(r_(k-1)-r_k)/(r_k)^2≈kqq*(r_(k-1)-r_k)/(r_k*r_(k-1))

如果直接把無窮遠處和rn之間分成n段,也無法保證每一段距離都很小(如果每一段都是1米甚至1公里也是可以的),①算出來的結果本身就是錯誤的,在此基礎上的推證當然也是錯誤的。從①式無法正確推演到②式。

正確的證法是:

先證明與在與電荷q相距為a、b的兩處(假定這兩處與電荷q位於同一直線上)的電勢差為kq/a-kq/b,再令b→∞,於是得出,與電荷q相距為a的地方的電勢和無窮遠處的電勢之差為kq/a,如果把無窮遠處的電勢設為0,那麼,與電荷q相距為a的地方的電勢為kq/a。

在證明 “與電荷q相距為a、b的兩處的電勢差為kq/a-kq/b”的過程中,需要先把a、b之間分成n段,n需要足夠大,使得r_k與r_(k-1)非常接近,然後得出電勢差的近似表示式為①式,在通過近似計算得到②式,②式之後的推理都是嚴格的演繹推理,或者說是恆等變形。當n→∞時,電勢差的精確表示式就是①式,而①、②兩式左邊表示式之差就趨於0,當然認為兩者變得嚴格相等。這裡已經有一個對n求極限的過程。

那種推證錯誤的原因在於把對n求極限與對b求極限交換順序,學過微積分都應該知道,取兩次極限是不能隨便交換順序的(一定要有內閉一致連續的條件才行),否則結果就可能錯誤。雖然在經過兩次錯誤的基礎上得到的結論與正確結果一致,但是從根本上說,推證的前提條件已經是錯誤的,並不因結果而改變。

電磁學的經典參考書還是趙凱華的那本(現在好像有新版了),建議讀讀那一本,不要看那些連微積分都沒有學好的人寫的資料。

希望能幫助你

2樓:匿名使用者

用積分的方法做的額

w=積分號從 r1到r2 fdr

φ=kq/r是怎麼推匯出的

3樓:匿名使用者

要用微積分推導的,如果你熟悉微積分,你追問我就把推導過程寫出。

q=△φ/r 這個公式是什麼意思?怎麼推出來的??

4樓:火虎

q=△φ/r 這個公式是在求電

量,電量=磁通量變化量除以電阻。

推導方法:

e=△φ/t,e為電動勢,△φ為磁通量變化量,t為時間。

q=it,q為電量,i為電流,t為時間。

i=e/r,i為電流,e為電動勢,r為電阻。

三條公式代進去即得q=△φ/r。

5樓:death丨ak丶

原本自己想推導給你看,後來發現聯絡書上有,就直接拍給你看了

6樓:匿名使用者

e=△φ/t e為電動勢,△φ為磁通量變化量,t為時間q=it q為電量,i為電流,t為時間i=e/r i為電流,e為電動勢,r為電阻三條公式代進去即q=△φ/r

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