假設有一根一光年的電線並通上了電,現在停電了,一光年外也是馬上停電了嗎?
對方會在一年後斷電。
一定要想明白,電路中傳輸能量的是電磁場,電磁場是光速傳播的。
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下面是詳細的解釋
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詳細地說一下這個問題。這實際上涉及到一個電路原理的問題,對這個問題的理解其實還是很重要的。
其實這個問題首先可以明確的就是,供電站拉閘了,一光年以外肯定不會馬上斷電,最快也是要到一年之後才會斷電的。
我們首先可以從相對論的角度來看這個問題。我們知道相對論中存在一個法則——任何資訊的傳播速度都不可能超過真空光速。這是因果論「因前果後」的必然結果,具體的自己翻關於相對論的資料吧,不多贅述。
我們可以把斷電這個動作當作一條資訊。斷電之後,其他地方將會停電,也就是斷電的動作會隊周圍造成影響,相當於告訴大家「停電了」。問題是,這條資訊的傳播是不可能超過光速的,你斷電的影響傳播到一光年以外,不可能不需要時間,斷電的影響最快也是以真空光速傳播。
如果一光年以外也是馬上停電,那就是超距作用觀點了,很顯然是不對的,首先就會與因果論矛盾。
下面說一下電路的原理。
這個具體的你找任何一本大學的電磁學課本,裡面都會有詳細的描述。簡單的說,就想象一個電源,兩極之間用導體連線(不要想象成短路……你就當是有一定電阻的導體),而導體中具有一定量的自由電荷,可以傳導電流。由於電源的存在,導體兩端形成一個電勢差,其實也就是導體內部形成一個電場,在電場的作用下,電荷定向移動形成電流。微分形式的歐姆定律
就很好地體現了電流與電場的關係。
就是說,電路中的某一處有電流透過,是因為在該處電路中存在電場。那麼電路中電流的變化,也就反映了該處電場的變化。變化的電場是什麼?就是電磁波。
也就是說,電路中的電流變化,以及電流背後的能量傳輸,根本上是由電磁波傳送的。電路中任何的變化都是由電磁波的變化引起的,包括斷電——電磁波消失而已。
為了更直觀地表達這一點,我畫一個圖。以簡諧交流電為例,沒有斷電的情況下,電路中的電磁場是這樣的
很自然的簡諧曲線。如果是在某一時刻斷電了,自然電磁場會在某一個位置歸零,就是下面這樣
現在我供電站停電了,但停電這個動作不能改變之前的電磁波波形。因此電磁波會按照這個波形傳輸,直到那個歸零後的「平臺」傳播到那一光年以外的時候,才會發生停電,因此一光年以外的目標要等到一年之後才會斷電。
當然電磁波的變化不會這麼簡單,如果考慮到色散的影響,這個時間可能還會更長,這裡就不深入討論下去了,想了解更多的,可以繼續順著這個思路研究下去。
這麼長的電線 肯定存在很大的感抗 所以不會立即停電的
按目前的物理認知是一年後斷電,但是沒有實驗證據的話,還是不好說一定是這樣,而且物理史就往往是因為實驗結果大大出乎人們意料而不斷髮展的。
不會,你看停電時馬路上的等都是挨個滅的
學過高頻電路的人很清楚結果會如何,會在一年多一點時間停電,多出的時間是因為導線周圍有介電引數大於真空的物質存在