法拉第冰桶試驗英文解釋翻譯、法拉第冰桶試驗的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 faraday's ice-pail experiment
相關詞條:
1.Faradayicebucketexperiment
分詞翻譯:
法的英語翻譯:
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
拉的英語翻譯:
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【機】 pull; tension; tractive
第的英語翻譯:
【機】 number
冰的英語翻譯:
ice
【醫】 ice
桶的英語翻譯:
barrel; bucket; cask; pail; runlet; tub
【化】 barrel; bucket
【醫】 tank
【經】 barrel
試驗的英語翻譯:
experiment; test; try; try on; try out; examination; experimentation; trial
trial run
【計】 breadboarding
【醫】 probation; test; tria
【經】 test; trial
專業解析
法拉第冰桶實驗(Faraday's Ice Pail Experiment)是19世紀英國物理學家邁克爾·法拉第設計的經典靜電學實驗,用于研究導體内部電荷分布規律與靜電屏蔽現象。該實驗通過金屬容器(原實驗使用鋅制冰桶)、驗電器和帶電體,驗證了以下核心原理:
-
導體電荷分布特性
當帶電體放入未接地的金屬桶内壁時,驗電器檢測到桶外表面攜帶與帶電體同種的電荷,而桶内壁則感應出等量異種電荷。這一現象證明電荷僅分布在導體外表面。
-
靜電屏蔽效應
實驗過程中移除桶内帶電體後,外表面電荷保持不變,說明金屬容器對外部電場具有屏蔽作用。這一發現為現代電磁屏蔽技術奠定了理論基礎(參見《物理學評論》1843年原始論文記錄)。
-
電荷守恒定律驗證
通過測量接地前後電荷量的變化,實驗數據精準吻合電荷守恒定律,相關公式可表示為:
$$
Q{text{initial}} = Q{text{outer}} + Q{text{inner}}
$$
其中$Q{text{inner}}$在接地後歸零。
該實驗被收錄于《牛津物理實驗手冊》及劍橋大學卡文迪許實驗室教材,其揭示的電磁學規律至今仍應用于高壓設備防護、精密儀器制造等領域。美國物理學會線上檔案庫保存有法拉第原始實驗手稿的高清掃描件可供學術研究參考。
網絡擴展解釋
法拉第冰桶試驗是英國物理學家邁克爾·法拉第于1843年設計的經典靜電學實驗,主要用于驗證電荷守恒定律、導體表面電荷分布規律及電磁屏蔽現象。以下是綜合解釋:
一、實驗核心原理
- 電荷守恒與感應現象
帶電體靠近或放入導電容器(冰桶)時,容器外壁會感應出等量異種電荷,内壁則産生等量同種電荷。實驗表明,電荷總量在過程中保持不變。
- 電荷分布特性
無論冰桶内是否裝有其他物質,電荷僅分布在導體表面,内部電場為零。這一現象為法拉第籠的電磁屏蔽原理奠定了基礎。
二、實驗關鍵步驟
- 裝置搭建
将絕緣的金屬冰桶(如鉛錫桶)與金箔驗電器通過導線連接,确保冰桶與地面絕緣。
- 帶電體操作
- 用絕緣柄将帶電小球(如帶正電)懸吊至冰桶内部但不接觸内壁,驗電器箔片逐漸張開至最大角度。
- 若小球與冰桶内壁接觸,電荷會完全轉移至冰桶外壁,箔片張角保持不變;取出小球後,驗電器恢複閉合狀态。
三、實驗意義
- 定量驗證電荷守恒
首次通過精确測量證明電荷既不能憑空産生也不會消失,僅能轉移或重新分布。
- 電磁學應用奠基
該實驗直接啟發了法拉第籠的設計,成為現代電磁屏蔽技術的理論基礎。
補充說明:實驗中“冰桶”名稱源于法拉第最初使用的裝冰鐵桶,實際實驗中可用任意導電容器替代。
分類
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