电场和电路对电能传输的不同理解

　　电磁学是研究电磁运动规律及其在实际中应用的一门科学。电磁学的理论包括电磁场理论与电路理论两大部分。
　　
　　电磁场和电路虽然都是研究电磁运动的，但在研究方法上是有区别的。
　　
　　如图所示的低频交流电路．当开关k闭合后灯泡中立即会有电流通过并发热和发光．那么电磁能究竟是怎样由电源传送给灯泡的呢？
　　
　　持电场的观点认为！电源的电磁能是通过导线周围的电磁场传递给灯泡的，原因是：从合上开关k到灯泡中有电流通过并发热发光．需要的时间很短．能量的这种传送速度近似等于电磁场在真空中的传播速度（每秒钟三十万公里）．表明电磁能是通过电磁场传送的。至于电能在灯丝中转化为热并发光的过程，是由于电磁场对电阻丝中的自由电子作功．将能量传给自由电子，然后再通过自由电子与原子核相碰撞而发热发光的。
　　
　　持电路的观点认为．电源的能量是由导线内运动的电荷沿着导线传送给负载的．即能量是由电源通过导线传送到灯泡中去的．是通过流动着的自由电子将能量传送到灯泡中的。这些自由电子通过灯泡中的电阻丝时．同其中的原子相碰撞，把其能量传递给原子，从而使灯泡发热发光。这种解释的理由是：因为只有导线中有电流时才能有电磁能传送．导线一旦中断，电流停止，电磁能的输送也就停止。但只要看一下自由电子的平均漂移率就知道这种解释是值得怀疑的。因为已知电子的平均漂移速度约为6xlo-5m/s．这样．电子漂移通过im长的导线就需要4个多小时，这显然与实际情况不符。
　　
　　再从场的观点看：传输线内部不传送电磁能．电磁能是沿传输线表面传送的，电源提供的电磁能，一部分沿导线表面传送给电灯泡．另一部分则流入传输线消耗的焦耳热。传输线在其间的作用是引导电磁场使其传向灯泡．传输线之所以能起这个作用．是因为传输线上的负荷电流分布在传输线表面附近形成了比较集中的电磁场．而这种电磁场的能流密度又基本上是沿着传输线的缘故。
　　
　　由此可见，电磁能的传送虽然不是在导线内部由电流所传送，但不论是电磁的释放、传送，还是电磁能传人灯泡中，都与电路中的电流分不开。所以在电磁能的传送过程中，必须有传输线，且电路也必须接通。

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