孤立導體英文解釋翻譯、孤立導體的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 isolated conductor

分詞翻譯：

孤立的英語翻譯：

insularity; insulation; isolation; seclusion
【法】 isolation

導體的英語翻譯：

conductor
【化】 conductor
【醫】 conductor

專業解析

在電磁學和電氣工程領域，"孤立導體"（英文：Isolated Conductor）指與其他導體、電荷或接地系統充分隔離，不受外界電場或電荷分布影響的單一導體。其核心特性是在靜電平衡狀态下，電荷僅分布于導體表面，且内部電場為零。以下是詳細解釋：

一、核心定義與特性

1. 靜電平衡條件

   孤立導體達到靜電平衡時：

   • 導體内部電場強度為零：$E_{text{内}} = 0$；
   • 電荷僅分布在導體外表面；
   • 導體為等勢體，表面為等勢面。

2. 電容特性

   孤立導體的電容（$C$）定義為電荷量（$Q$）與電勢（$V$）的比值： $$ C = frac{Q}{V} $$ 其值僅取決于導體自身的幾何形狀與尺寸（如球形導體的電容 $C = 4pivarepsilon_0 R$，$R$ 為半徑）。

二、物理意義與應用

1. 電荷分布的獨立性

   因無外部電場幹擾，電荷在孤立導體表面的分布僅由自身曲率決定（曲率越大處電荷密度越高），例如避雷針尖端效應。

2. 靜電屏蔽的基礎

   孤立導體形成的"法拉第籠"效應，可屏蔽外部靜電場，應用于精密儀器保護。

3. 理論模型的重要性

   在電路分析中，孤立導體是理解電容器、傳輸線等元件的基礎物理模型。

三、典型實例

• 孤立金屬球：電荷均勻分布于球面，内部無電場，電勢 $V = frac{Q}{4pivarepsilon_0 R}$。
• 避雷針：通過尖端聚集電荷，引導雷電流入大地。

參考資料

1. 《電磁學基礎》（高等教育出版社），第5章"靜電場中的導體"。
2. IEEE标準術語庫：Isolated Conductor定義（鍊接）。
3. MIT開放課程講義：靜電平衡與導體特性（鍊接）。

（注：以上鍊接為示例格式，實際引用需替換為有效權威來源。）

網絡擴展解釋

孤立導體是指導體周圍不存在其他帶電體或導體，且與其他導體或接地系統無直接連接的狀态。以下是詳細解釋：

一、基本定義與特性

1. 物理定義
   孤立導體在經典電磁學中特指附近無其他帶電體或導體的孤立物體。例如，絕緣支架上的金屬球或穿着絕緣鞋的人體均屬于孤立導體。

2. 電容特性
   孤立導體的電容定義為電荷量 ( q ) 與其電勢 ( V ) 的比值，即
   $$ C = frac{q}{V} $$
   其物理意義是使導體電勢每升高1個單位所需的電荷量。例如，半徑為 ( R ) 的孤立導體球電容公式為：
   $$ C = 4pivarepsilon_0 R $$
   其中 ( varepsilon_0 ) 為真空介電常數。

二、實際應用示例

• 地球的電容估算
  若将地球視為孤立導體球（半徑 ( R = 6.4 times 10 , text{m} )），代入公式可得電容約為 ( 7.1 times 10^{-4} , text{F} )，對應選項B。

三、與其他概念的區分

• 非孤立導體：與其他導體或接地系統存在直接連接，如赤腳站立的人體。
• ESD中的孤立導體：在靜電防護領域，指無法接地的導體，可能積累電荷并引發靜電放電。

四、注意事項

若導體被電介質包裹，仍可能因極化效應影響電場分布，但根據高頻響應特性，是否視為孤立導體需結合具體場景分析。

總結來看，孤立導體的核心特征是電學上的“孤立性”，其電容僅取決于自身幾何形狀和介質環境。

分類

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