山总暴强啊！衰减器和手键全用上了，是不是要请1AA来主持合闸仪式啊？
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一个绕到让大脑、小脑、脑干集体抽筋的物理题—哪个灯先亮？结论在94楼
条件1
![ABC.jpg]()
条件2
![ABC_1.jpg]()
条件3
![ABC_2.jpg]()
均假设为下述理想条件：
电源为理想电源，输出电压（电池为输出电动势/AC电源为有效值）恒定，内阻为零；
3个灯泡为理想灯泡，通过电流瞬间发光，灯丝无电感，冷/热态灯丝电阻相同；
导线为理想导线，无电阻、无电感、无分布电容，通电后对空间无电场、磁场辐射，空间的电场、磁场不在导线上感应出电动势；
开关为理想开关，无接触电阻，合闸瞬间立刻接通，拉闸瞬间立刻断开；
电源、3个灯泡与观察者（开关操作者）物理位置在同一地点，光线传输到观察者眼睛无延迟时间。
条件2
条件3
均假设为下述理想条件：
电源为理想电源，输出电压（电池为输出电动势/AC电源为有效值）恒定，内阻为零；
3个灯泡为理想灯泡，通过电流瞬间发光，灯丝无电感，冷/热态灯丝电阻相同；
导线为理想导线，无电阻、无电感、无分布电容，通电后对空间无电场、磁场辐射，空间的电场、磁场不在导线上感应出电动势；
开关为理想开关，无接触电阻，合闸瞬间立刻接通，拉闸瞬间立刻断开；
电源、3个灯泡与观察者（开关操作者）物理位置在同一地点，光线传输到观察者眼睛无延迟时间。
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等待看结果，我的理解是是一起亮，呵呵
老虎家伙齐全哈，说上就上。
弱弱的问一句，这样卷起来的电感会影响测试结果么？
老虎家伙齐全哈，说上就上。
弱弱的问一句，这样卷起来的电感会影响测试结果么？
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引用第50楼虎哥于2009-02-14 23:22发表的 :
关于48楼，你的意思是开关打开后不亮，然后经过不算短的等待以后，三个灯泡同时亮？嗯，这又是一种答案。。
外推假设一下：平行导线长度趋向于无穷长，按照这位兄弟的理论，三个灯泡永远也不会亮，电池要么是永远也不对外做功，要么就成了永动机……
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引用第52楼爱非神话于2009-02-14 23:23发表的 :
等待看结果，我的理解是是一起亮，呵呵
老虎家伙齐全哈，说上就上。
弱弱的问一句，这样卷起来的电感会影响测试结果么？
卷起来，孤立的看同轴电缆的皮或者芯，电感相当不小。
对于同轴电缆里面跑的差模信号，这个是属于共模电感，一来一回抵消了，完全没有任何影响，
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哈哈哈，结果出来了！
上面那个是TP3的波形，TP3是最远处的测试点，可以明显看出，经过400米电缆，比起距离电源最近的TP2（电池正极）有1微秒多的延时。（电压）
![IMG_3950.jpg]()
示波器有点古董哈。
上面那个是TP3的波形，TP3是最远处的测试点，可以明显看出，经过400米电缆，比起距离电源最近的TP2（电池正极）有1微秒多的延时。（电压）
示波器有点古董哈。
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1
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测量电流
山总的衰减器启发了我，建议用3只3dB的同轴衰减器代替3个灯泡，测量衰减器输出侧的同轴电缆芯线电压，等于测量到了衰减器的输入电压/电流。
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老虎的设备真强大...
敢问老虎是做哪行的呢?
敢问老虎是做哪行的呢?
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上一个帖子测量了TP3（最远处）的电压和TP2（电源正极）之间的时间关系，接下来测试了TP3和TP1（电源负极）之间的时间关系，如下图：
不难看到，TP1的电压变化仍然比TP3快1微秒多（当然不一定等于TP2和TP3之间的差别，因为这一边的长度和速度系数不一定精确的等于另一边）
![IMG_3953.jpg]()
不难看到，TP1的电压变化仍然比TP3快1微秒多（当然不一定等于TP2和TP3之间的差别，因为这一边的长度和速度系数不一定精确的等于另一边）
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KC不得了啊.........................厉害！山寨第一非KC莫属....
54F那人真-_-|||
我压同时亮
54F那人真-_-|||
我压同时亮
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由电压和电流的关系，可以得出结论：靠近电源的两个灯泡同时亮，而远离电源的那个灯泡后亮，后亮的具体时间，以短的那一边电缆的长度为决定因素。
接下来大家根据实验修正自己的理论吧，[s:249]
接下来大家根据实验修正自己的理论吧，[s:249]
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靠近电源的两个灯泡同时亮...哎,想8通啊
如果线有无限长呢...
如果线有无限长呢...
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我觉得应该是越靠近开关越先亮啊。。。
有没有TP1和TP2的比较啊？应该TP2比TP1先到。
有没有TP1和TP2的比较啊？应该TP2比TP1先到。
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虎哥的实验器材与lz地描述不同：导线为理想导线，无电阻、无电感、无分布电容
其实按照那个设定，导线中电厂传播延迟应该也是0
另外，坚持同时亮得说 [s:252]
其实按照那个设定，导线中电厂传播延迟应该也是0
另外，坚持同时亮得说 [s:252]
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话说谁能解释一下电场这玩艺？
我关心的是理论上单个电子的电场体积是多少？
我关心的是理论上单个电子的电场体积是多少？
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实验中，开关是接在TP1和TP2之间，靠近电源的地方的，和顶楼的图不太一样，结论是假设开关、电源、靠近电源的两个灯之间的距离可以忽略。一会儿再把开关搬到最远处试试，即验证电场的“传播”（这样说可能不太准确）是从开关处开始的。
这个实验其实说明，不能单纯的用电子的移动来理解这个问题，其实电子移动是很小的，时间的关键在于推动这个移动的场。所以理论上来说，在开关两端，场是同时开始以接近光速传播的，所以靠近开关的灯先亮。当然如果硬要理解为电子的移动，不妨假设与电子相对的还有空穴，电子和空穴移动的趋势同时向开关两边推进。把实验系统理解为水管的话，可以认为，开关两边有很大的水压差，合上开关（打开阀门）时，阀门两边的水同时开始流动。
这个实验其实说明，不能单纯的用电子的移动来理解这个问题，其实电子移动是很小的，时间的关键在于推动这个移动的场。所以理论上来说，在开关两端，场是同时开始以接近光速传播的，所以靠近开关的灯先亮。当然如果硬要理解为电子的移动，不妨假设与电子相对的还有空穴，电子和空穴移动的趋势同时向开关两边推进。把实验系统理解为水管的话，可以认为，开关两边有很大的水压差，合上开关（打开阀门）时，阀门两边的水同时开始流动。
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此电子非彼电子也
和真空管内部的电流不一样，电子，在金属导线内部是无法『流动』的。
合闸瞬间，假设电池（—）极释放出去一个电子，则最靠近电池（—）的某一个铜原子获得了一个电子，带负电，然而这个多余电子对于此铜原子是烫手山芋，必须马上扔掉给旁边的一个不带电的铜原子，奈何靠近电池（—）那边有压力，还在不断向外抛电子啊，只好把自己的这个电子，抛给远离自己的那个不带电的铜原子，刚扔掉，倒霉，怎么电池（—）又给俺抛过来一个电子啊，接上，再扔掉……如此循环下去，除非拉闸，永不休止……
宏观上，看似电子在导线内部流动，微观上看，其实B亮的时候，通过他的灯丝的电子流已经早就不是电池（—）送出来的了……
合闸同一瞬间，电池（+）极强行从最近的铜原子身上抢过来一个电子，自己吞掉，那个铜原子顿时带了正电，心说“我TMD冤啊，我招谁惹谁了，不行！我要再抢一个电子回来，恢复自己本来面目！”奈何电池（+）极仍然在不停的疯狂抢夺电子吞噬，该倒霉带正电的铜原子只好从远离电池（+）极的一个不带电铜原子身上强抢了一个电子回来，美滋滋的正偷乐呢，电子又被电池（+）极给抢跑了，于是他再抢、再丢……
经过若干时间，抢电子和扔电子的游戏，终于在B灯泡的灯丝处胜利大会师了，于是B灯泡终于有机会把电池对外做功的电能转换为了光能和热能，照亮了中国山寨工业总公司的实验室，山总老虎的光辉形象显得更加英武高大！
合闸瞬间，假设电池（—）极释放出去一个电子，则最靠近电池（—）的某一个铜原子获得了一个电子，带负电，然而这个多余电子对于此铜原子是烫手山芋，必须马上扔掉给旁边的一个不带电的铜原子，奈何靠近电池（—）那边有压力，还在不断向外抛电子啊，只好把自己的这个电子，抛给远离自己的那个不带电的铜原子，刚扔掉，倒霉，怎么电池（—）又给俺抛过来一个电子啊，接上，再扔掉……如此循环下去，除非拉闸，永不休止……
宏观上，看似电子在导线内部流动，微观上看，其实B亮的时候，通过他的灯丝的电子流已经早就不是电池（—）送出来的了……
合闸同一瞬间，电池（+）极强行从最近的铜原子身上抢过来一个电子，自己吞掉，那个铜原子顿时带了正电，心说“我TMD冤啊，我招谁惹谁了，不行！我要再抢一个电子回来，恢复自己本来面目！”奈何电池（+）极仍然在不停的疯狂抢夺电子吞噬，该倒霉带正电的铜原子只好从远离电池（+）极的一个不带电铜原子身上强抢了一个电子回来，美滋滋的正偷乐呢，电子又被电池（+）极给抢跑了，于是他再抢、再丢……
经过若干时间，抢电子和扔电子的游戏，终于在B灯泡的灯丝处胜利大会师了，于是B灯泡终于有机会把电池对外做功的电能转换为了光能和热能，照亮了中国山寨工业总公司的实验室，山总老虎的光辉形象显得更加英武高大！
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直接测电流的话我可以找到TCP202探头，不过我没那么长的线，也许可以考虑画一块上面有很长蛇形走线的PCB。。。
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这个示波器不错,能记录下单次波形.
我的TEK有单次功能但没有储存,波型一闪而过跟本看不见,真不知设计者是怎么想的.
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回67楼，所谓『场』的传播，与本人在16楼阐述的『分界面』的传播类同。
同时我预测：开关的位置，不影响实验结果。
同时我预测：开关的位置，不影响实验结果。
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回 68楼(hamdad) 的帖子
问问68楼 当电池向A-B段释放第一个电子时，该段电线 是不是具有电容性质？
另外没人能解释一下电场这玩艺？
我关心的是理论上单个电子的电场体积是多少？
另外没人能解释一下电场这玩艺？
我关心的是理论上单个电子的电场体积是多少？
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顶楼第3图，使用交流电源的场合，不需要实验验证了。
不论电源频率多少，在任意一个足够短的时间段里，AC电源可以等效看成一个瞬间的DC电源，此等效DC电源，等效（—）极在单位时间释放出去单位数量的电子，其等效（+）极必定在同样单位时间吸收同样单位数量的电子。
结论与使用两种极性的DC电源完全一样。
不论电源频率多少，在任意一个足够短的时间段里，AC电源可以等效看成一个瞬间的DC电源，此等效DC电源，等效（—）极在单位时间释放出去单位数量的电子，其等效（+）极必定在同样单位时间吸收同样单位数量的电子。
结论与使用两种极性的DC电源完全一样。
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水管的解释也一样，只要向A-B段注水，该段水量就会增加。
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引用第71楼hamdad于2009-02-15 00:31发表的 :
回67楼，所谓『场』的传播，与本人在16楼阐述的『分界面』的传播类同。
同时我预测：开关的位置，不影响实验结果。
我马上搬开关，感觉贵筹备处的意见错了，应该是离开关最近的最先。
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哦。。。审题不仔细了。
里面明明写了：其他因素忽略，就是说也可以忽略传播速度啥的
毕竟看这就像是初中物理的题。。。。。。
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毕竟看这就像是初中物理的题。。。。。。
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Re:回 68楼(hamdad) 的帖子
引用第72楼lkjjkl于2009-02-15 00:32发表的 回 68楼(hamdad) 的帖子 :
问问68楼 当电池向A-B段释放第一个电子时，该段电线 是不是具有电容性质？
顶楼命题的诸多假设，在现实中均无法实验模拟，老虎使用的50欧姆特征阻抗的同轴电缆，单位长度的分布电容和分布电感的比值是恒定的，当源端输出阻抗和受端负载阻抗均为50欧姆纯电阻，则任意长度的同轴电缆，从源端往电缆看，是50欧姆的纯电阻。
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引用第75楼虎哥于2009-02-15 00:39发表的 :
我马上搬开关，感觉贵筹备处的意见错了，应该是离开关最近的最先。
焦急等待结果中。。。
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但是实测的结果不太容易理解，正在分析测试系统的合理性。。
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恩。如果开关是一个发信器，灯泡是接收者的话。
谁先看到我发出的 Hello World?
看你的了，虎哥
谁先看到我发出的 Hello World?
看你的了，虎哥
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您把开关的位置搬到了距离电源最远的TP3（模拟灯泡B）？
果然是总部，人才济济，考虑问题比鄙筹备处光杆司令全面啊[s:182]
果然是总部，人才济济，考虑问题比鄙筹备处光杆司令全面啊[s:182]
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1、把电源处的开关取下，直接连通电源
![IMG_3954.jpg]()
2、在TP3处断开，连接开关
![IMG_3955.jpg]()
3、怪事出来了，为何还是电源处的电压变化超前于开关处呢？岂不是开关的信号以超过光速传到了电源，电源处电压变化后再传到开关处？相信光速不变是公理，所以一定是实验有问题，或者实验的解释有问题。
![IMG_3960.jpg]()
2、在TP3处断开，连接开关
3、怪事出来了，为何还是电源处的电压变化超前于开关处呢？岂不是开关的信号以超过光速传到了电源，电源处电压变化后再传到开关处？相信光速不变是公理，所以一定是实验有问题，或者实验的解释有问题。
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我的理解：
电源是『场源』（电子源/空穴源），推动整个回路产生电流（电子流）的能量之源泉，在开关未闭合的状态，开关两端场强应该是最高，但是，不论开关的位置在任何什么地方，开始富电子原子/不带电子原子（或者缺电子原子/不带电原子）分界面移动——亦既电场移动，必须是从场源发起，假设开关在距离电源非常遥远的地方，开关两侧正常不带电的原子群，在没有外来的电子流（空穴流）的压迫下，是不会自发的开始搬运电子的运动的。
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你总不能指望开关能提供能量吧。
开关闭和前，导线中没有电场
闭合后，电场从电源处开始传播，同时电荷也从电源处开始移动。
ps:世界上有人能解释电场这玩艺的么？
开关闭和前，导线中没有电场
闭合后，电场从电源处开始传播，同时电荷也从电源处开始移动。
ps:世界上有人能解释电场这玩艺的么？
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这玩艺在osi是哪曾来着？
试验结果对长距离传输应该有点用。。。。。。。
试验结果对长距离传输应该有点用。。。。。。。
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我觉得是实验问题，参考地的处理有问题。
其实这个问题可以转化为电流信号传输延时的实际问题。以我接触过的芯片输出电流驱动TMDS信号为例，处理延时从来都是从芯片的IO口开始算的（IO口可以看作是开关），而不是从芯片的供电引脚以至整个系统的电源开始算的。
其实这个问题可以转化为电流信号传输延时的实际问题。以我接触过的芯片输出电流驱动TMDS信号为例，处理延时从来都是从芯片的IO口开始算的（IO口可以看作是开关），而不是从芯片的供电引脚以至整个系统的电源开始算的。
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83L说法比较靠谱了，电场和电流的启动应该都是从开关处开始的，用水管的理论来解释也是合理的。
阀门两端在开闭前是有压差的，打开阀门的同时，阀门两边的压力趋于相同，促使水流和水压从阀门处向两侧扩散。
那个灯泡的问题，就是说靠近开关的灯先亮了。
阀门两端在开闭前是有压差的，打开阀门的同时，阀门两边的压力趋于相同，促使水流和水压从阀门处向两侧扩散。
那个灯泡的问题，就是说靠近开关的灯先亮了。
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似乎问题出在电源：电源应该有两种 1，电荷电源，2，感应电源
试验用的是感应电源，所以是电源附近先亮。
如果是电荷电源，则开关附近先亮。
试验用的是感应电源，所以是电源附近先亮。
如果是电荷电源，则开关附近先亮。
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没想到第二个实验竟然引起如此多的推断。我始终相信在这种实验环境中没有超光速发生，故先按照实验装置有问题进行了细致分析检查，终于发现问题所在。问题就是出在参考地上面！刚才第二个实验中，错误的将测试点选在了3号“灯泡”的远离开关一侧，由于整个芯线悬空，故不知道测到了什么东西（估计测试参考地受到了另一根测试电缆地线的影响，而测试电缆只有几米，故造成的时间误差看不出来）。把测试点选在开关上，立马就得到了与理论符合较好的结果，稍后上图。
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引用第87楼qwernet于2009-02-15 01:22发表的 :
我觉得是实验问题，参考地的处理有问题。
其实这个问题可以转化为电流信号传输延时的实际问题。以我接触过的芯片输出电流驱动TMDS信号为例，处理延时从来都是从芯片的IO口开始算的（IO口可以看作是开关），而不是从芯片的供电引脚以至整个系统的电源开始算的。
猜对了。。。
虎哥加分。。。
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首先将TP3移动到“灯泡”靠近开关一侧。
![IMG_3962.jpg]()
测试结果与理论完美符合。
![IMG_3965.jpg]()
测试结果与理论完美符合。
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设计实验电路的时候忽略了同轴电缆芯线悬空的问题。
建议改进如下：
电源使用两只6V蓄电池，“中心抽头”接参考地，示波器外壳接参考地，所有同轴电缆金属连接件（相当于这几捆电缆的外皮）接参考地。
建议改进如下：
电源使用两只6V蓄电池，“中心抽头”接参考地，示波器外壳接参考地，所有同轴电缆金属连接件（相当于这几捆电缆的外皮）接参考地。
引用
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结论：灯泡依据靠近开关的次序依次点亮。越靠近开关，越先亮。
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Re:我的理解：
引用第83楼hamdad于2009-02-15 01:15发表的 我的理解： :
电源是『场源』（电子源/空穴源），推动整个回路产生电流（电子流）的能量之源泉，在开关未闭合的状态，开关两端场强应该是最高，但是，不论开关的位置在任何什么地方，开始富电子原子/不带电子原子（或者缺电子原子/不带电原子）分界面移动——亦既电场移动，必须是从场源发起，假设开关在距离电源非常遥远的地方，开关两侧正常不带电的原子群，在没有外来的电子流（空穴流）的压迫下，是不会自发的开始搬运电子的运动的。
前一半的解释是对的。
不过电流并非从场源发起。在开关闭合的瞬间，电子的移动是从开关传递出去的。
你可以假设这是你家的水管和水龙头，当你打开水龙头，水流是马上从水龙头处开始移动并以声速传递至水厂，而不是从水厂开始流动然后以声速传递到你家水龙头（这样要等很久了，呵呵）。
引用
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呵呵，就是说水流原理的解释是可行的。见88楼。
请求加分！！
请求加分！！
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引用第26楼qwernet于2009-02-14 21:20发表的 :
个人觉得越靠近开关的越先亮。
我在实验之前的26楼就说了，虎哥有没有分加的啊。。。
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引用第98楼虎哥于2009-02-15 01:48发表的 :
看来物理版非小俊同志执掌莫属了 [s:94]
不要啊。。。
其实这是电学的东西，物理的其它领域例如磁学、光学、力学我全都不懂。。。
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hamdad
学者 笔友
学者 笔友
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