Talk:法拉第冰桶实验

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• 哪个实验是第一个对静电荷的精确的定量实验？

  法拉第冰桶实验条目由Yangfl（讨论 | 貢獻）提名，其作者为Yangfl（讨论 | 貢獻），属于“physics”类型，提名于2015年4月22日 10:24 (UTC)。

• @Yangfl：:

1. 如何理解“冰桶实验是第一个精确“定量”验证电荷守恒定律的实验”？如何从实验事实推导出电荷守恒定律？条目逻辑混乱，没讲清楚。--Antigng（留言） 2015年4月22日 (三) 12:27 (UTC)

• • @Antigng：：定量即指实验可以做到电荷的“恰好完全”抵消。“验证”即说明了是先有理论后由实验加以验证，条目内也确实没有说过是由此实验推导的定理。--Yangfl（留言） 2015年4月22日 (三) 13:28 (UTC)
    • @Yangfl：:第一，作为定量实验，为什么连实验 误差都没有分析？卡文迪什验证库仑定律的实验告诉我们，在实验范围内，库仑定律的指数值为2+-0.02。第二，实验是否“验证电荷守恒定律”我还是有所怀疑。在理论推导时我们自然地用到了电荷守恒定律，但是我们也用到了库仑定律呀！如果两者都不成立，可能最后还会推导出相同的结论。在这个问题上，阁下的理解是：“验证”即说明了是先有理论后由实验加以验证。换言之，阁下假设电荷守恒和库仑定律成立，得到一个结论，然后通过实验进行验证。这时我就要怀疑“第一个”。因为对卡文迪什-验证库仑定律的实验进行理论推导，也要假设电荷守恒和库仑定律成立，实验结果难道没有“验证”电荷守恒定律吗？第三，我的观点是要么不讲，要讲就要讲清楚。阁下在作理论推导时至少忽略了下面两个问题：

1. 为什么平衡时，导体内部没有电荷？
2. 为什么小球和圆筒连通后，圆筒内表面没有电荷？

别看这是小问题，它甚至关系到某些章节存在的必要性。（待续）--Antigng（留言） 2015年4月23日 (四) 04:50 (UTC)

• • • • @Antigng：：第一：不可能有您所要的那种“误差分析”，看过金箔验电器就知道，它只能比较电量，不可能测量电量，法拉第也不可能在数学上做出“误差分析”。第二个：这个实验没有用到库仑定律，只需要知道高斯定律的一个定性特例。第三个：“金属内静电场始终为零。”“封闭导电体内的净电荷始终为零，如果存在到容器壁的电通径，由于相互排斥，电荷会流到所述容器的外表面上。”“某些章节”又是哪些章节？您有想法尽可修改，不足之处也可添加，但如果您一定要以完美条目的眼光评判每一篇文章，在下也觉得力不从心。--Yangfl（留言） 2015年4月23日 (四) 08:32 (UTC)
  • 请编者解释一下电荷守恒的问题：1，导言中电荷守恒的参考资料“Electromagnetism (physics). Encyclopaedia Britannica online”已经打不开。看起来，中文版的“冰桶实验是第一个精确“定量”验证电荷守恒定律的实验”来自英文版“ The ice pail experiment was the first precise quantitative experiment on electrostatic charge.“。如果是这样，请问英文版里的电荷守恒在哪里？2，中文全文中“守恒”只在导言提到了一次，正文中再没有说电荷守恒。如果这个实验真的可以验证电荷守恒，而且真的是第一个精确定量的实验，应该有一个章节讲讲怎样验证的，如果不守恒又怎样。3，如果我非要相信电荷不守恒，是否可以对这个实验做如下解释：小球移近容器，使得容器产生了净电荷（不守恒），离开时这些净电荷消失了，因为电荷不守恒、静电感应可以产生电荷；小球与容器接触，内壁的电荷和小球的电荷中和，但是外壁还有电荷，此电荷等于刚才感应产生的电荷加上小球的电荷（注意，这个实验并没有说明容器最后带的净电荷等于小球最初的电荷量）。--如沐西风（留言） 2015年4月23日 (四) 09:08 (UTC)
    • 1.暂时无法打开wayback machine，望见谅。电荷守恒是本人根据一些零散资料，并结合原文推测的，不然“on electrostatic charge”说不通。2和3.在3.1节能更有力地说明电荷守恒，并且说明您的假设不成立。--Yangfl（留言） 2015年4月23日 (四) 12:14 (UTC)
      • 如果3.1说的是“拓展实验”中的“其它方式”，仍然不能说明电荷守恒。因为这个补充实验将容器接地，容器和大地会有电荷的交换，已经不是一个封闭的电荷系统。所以，3.1不能说明我的假设不成立。另外，3.1中的拓展实验是Faraday当年做过的么？如果他当年没有这么做，那就更不能“第一次定量验证了电荷守恒定律”。“ first precise quantitative experiment on electrostatic charge”字面意思很好理解，“第一个对静电荷的精确的定量实验”，与电荷守恒一点关系都没有。另外，根据原文和资料推测出这么重要的信息，恐有违反维基百科:非原创研究之嫌。还有，参考[1]和Google Books上The Britannica Guide to Electricity and Magnetism中的对应内容，"Faraday’s experiment involving the use of a metal ice pail and a gold-leaf electroscope was the first precise quantitative experiment on electric charge."，并未提到第一次验证电荷守恒，说的是Faraday的实验第一次用验电器来定量测电荷。--如沐西风（留言） 2015年4月23日 (四) 15:23 (UTC)
• （续），比如对实验现象直观解释的一个章节。阁下说，从小球发出的电场线全部终止于球壳内表面，所以球壳内表面带的电荷量与小球所带电量相等。乍一看这种解释似乎绕过了数学计算。但是我如果让库仑定律的指数不是2，而是其他值，这个结论是不成立的。但是阁下的这种直观解释却仍然说得通。这表明有一些重要的细节被忽略了。
• 此外，关于接地。“将该容器连接到一个大导电体（“大地”）以排出电荷，这个过程称为接地”的描述是不确切的。不是“大导电体”都可以当作“大地”。
• 还有一些杂碎问题。贯穿整个条目的“一整套学生实验仪器”是哪家公司生产的？是否有必要写入条目？至少我们学校普物教学中心没有如条目描述的法拉第圆筒。（完）--Antigng（留言） 2015年4月23日 (四) 10:27 (UTC)
  • 1.所以说这个实验不涉及库仑定律。2.电学上大地就是指零势能面，当然可以任取（只要线度够大）。3.哪家公司生产的？贯穿整个条目？只是说明有这个东西罢了，我可不是在打广告。“一些杂碎问题”您完全可以修改，不用在这里为了反对而反对。--Yangfl（留言） 2015年4月23日 (四) 12:14 (UTC)
• 下面逐一澄清我在上半部分和下半部分提出的疑问：

1. 首先，主编多次论述“所用不是库仑定律，而是高斯定律的一个特例”。如果库仑定律不是平方反比，根本不会有高斯定律。
2. 主编提出“金属内静电场始终为零”，所以“金属内没有电荷”，这绝不是显然的，需要论证。因为金属内外表面有电荷，如果金属内部电荷激发的电场和内外表面电荷的电场抵消，使得金属内部电场处处为0呢？事实上，如果平方反比改为三次反比，平衡导体内部是有电荷的。
3. “这个实验不涉及库仑定律”，怎么可能？我已经说过，平方反比不成立，绝不可能有这样的现象。
4. “电学上大地就是指零势能面”，并非如此。实际上，地球表面的电场强度高达100伏/米，相对无穷远处也并非零势能。建议主编阅读《电磁学与电动力学》上册2.2节（静电场中的导体）。

此外我并没有反对这个dyk，我很反对在条目评选投乱七八糟的反对票。我也没有按照所谓完美标准审阅条目。相反，我觉得“部分段落点列，参注混杂，语言标签时有时无”之类的反对理由是一文不值的trash。我只是想与主编交流一些关于条目的看法而已，像我去年在主编讨论页上作的那样，还记得么？--Antigng（留言） 2015年4月23日 (四) 13:37 (UTC)

• • (＋)支持--Joeinwiki（留言） 2015年4月23日 (四) 15:39 (UTC)
  • (！)意見：User:Antigng已經指出了許多錯誤之處，望主編改進。「大地」絕非零势能面，但在應用上「可視為」零势能面（接地）。高斯定律是二次反比的庫倫定律導出的，這是基本物理常識。「教學設備供應公司可以提供包含所有學生實驗所需設備的套件」一句容易被讀者理解成有家公司叫做「教學設備供應公司」，希望主編能略加修飾。另外請注意我也沒有反對這個DYK，不能說提出改進意見的人就是為反對而反對。- 和平、奮鬥、救地球！_{(留言)歡迎參與滅絕專題} 於 2015年4月24日 (五) 07:39 (UTC)

感谢支持。您的建议我会加以考虑，不过最近事情太多，估计已经很难再关注于此了。顺便回答上面几位的疑问。“ first precise quantitative experiment on electrostatic charge”如果只是按字面理解，显然与事实相悖（卡文迪什做库仑定律远早于此）。如果有更确切的理解，也希望能帮助修改问题。至于电场线的问题，若铺开来讲则远远超过本条目说明的内容了。而高斯定律和库仑定律，在电磁场理论中只有前者，若一定要说两者等价也可以。本人措辞可能有点过激，这一点向各位道歉。但我所反对的，是只抛评价（“杂碎”）而无建议的行为，这样对解决问题无益。--Yangfl（留言） 2015年4月24日 (五) 16:12 (UTC)

根据意见改了问题，但这样的话真的是“与电荷守恒一点关系都没有”了，上面的问题也就因此而一并消失。本人仍然希望还能得到建设性建议，不止停留于表象，而是一针见血。当然，要想达到这层境界，背后所费的时间和精力是可想而知的。在此也向各位表达最真挚的感谢。--Yangfl（留言） 2015年4月25日 (六) 01:09 (UTC)

• • (＋)支持，主编辛苦了:) --砜中嘌呤的白磷_{萃取 打谱} 2015年4月26日 (日) 01:06 (UTC)
  • (＋)支持--Iflwlou [ M {  2015年4月26日 (日) 03:51 (UTC)
  • (＋)支持：支持科學條目--Liaon98 _我是廢物 2015年4月28日 (二) 09:39 (UTC)

外部链接已修改

各位维基人：

我刚刚修改了法拉第冰桶实验中的1个外部链接，请大家仔细检查我的编辑。如果您有疑问，或者需要让机器人忽略某个链接甚至整个页面，请访问这个简单的FAQ获取更多信息。我进行了以下修改：

• 向 http://physics.unr.edu/152labs/Electrostatics.pdf 中加入存档链接 https://web.archive.org/web/20100605031004/http://www.physics.unr.edu/152labs/Electrostatics.pdf

有关机器人修正错误的详情请参阅FAQ。

祝编安。—InternetArchiveBot (報告軟件缺陷) 2017年7月9日 (日) 11:17 (UTC)