如果认为三种不同的电源条件，亮灯的次序有区别，请详细论述理由。
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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
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条件2
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条件3
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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。
A—B与K—B的导线长度均为一个天文单位，149,600,000,000米。
引用
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引用第4楼虎哥于2009-02-14 18:36发表的 :
涉及到电场的传播速度。按照已有的理论，场的传播速度也不会高于光速。
现在有GPS同步了，可以在几十千米的条件下做实验验证。
果然是财大气粗的山总，几十千米的导线，就算铺设的起，那还得雇多少人看护防小蟊贼啊？
按照现有的理论，不考虑电缆的缩短系数，100m的电缆，传输延时大约为333nS，贵处实验室的仪器应该就可以进行实验验证了，但是适当的高速理想闸刀恐怕是个器件瓶颈。
引用
1
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实验验证，必须采取传输线，一般的导线无法还原上升沿非常陡峭的窄脉冲的前沿形状，实验就没有意义了。
单位长度的传输线，电感和电容的比值是恒定的，可以保证恒定的设计特征阻抗，虽然有损耗，但是受端可以忠实还原源端的信号波形。
要不然就用内壁光滑的紫铜管做波导管？
单位长度的传输线，电感和电容的比值是恒定的，可以保证恒定的设计特征阻抗，虽然有损耗，但是受端可以忠实还原源端的信号波形。
要不然就用内壁光滑的紫铜管做波导管？
引用
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引用第7楼虎哥于2009-02-14 18:45发表的 :
本处有用原子钟校准的9位计数器（可测脉冲间隔），怎么设计实验呢，特别是那个交流的实验，还得检波啊。不过貌似用高速数字示波器该可以。
高速多通道数字存储示波器，三个灯泡分别用同轴电缆的T型接头代替，每个T头接示波器的3个独立的Y通道，观察脉冲前沿到达3个T头的时刻差。但是同轴电缆的阻抗匹配问题比较头疼。
引用
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给山总设计了一个实验室验证电路，实施起来还是不困难的。
全部接插件使用50Ω同轴电缆系统的标准件，如N或者BNC。
电池用一节1号干电池，T头A——T头B、开关元件——T头B，均连接100m 50Ω同轴电缆，其他主电路的连接，使用尽可能短的50Ω同轴电缆。
引用
1
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本人观点：
1、直流电源的极性上+下-或者上-下+或者任意频率的交流电源，结论是一样的：
最靠近电源的A、C同时先亮，经过有限时间的延迟，远离电源的B最后亮。
2、电池不是是永动机，更不是核物理研究上的电子枪，不可能负极只对外源源不断释放出电子，而同一时刻正极不吸收电子进来。
3、白炽灯泡能够发光，遵循焦耳定律，灯丝发热功率=I*I*R。
4、合闸瞬间，电池消耗内部的化学物质，（-）极对外电路提供（输出）电子流，（+）极吸收外电路灌进去的电子流。电流数值的大小，根据欧姆定律，等于电池电动势/电池以外的电路总电阻。
金属导线，内部的金属原子，并不允许长期出现某个孤立的原子携带多余的电子或者缺少电子，必须由临近的不带+/-电的原子补充，于是，C——B段导线，从电池（-）流出的电子流，不断以光速向B端“奔跑”，出现一个瞬间富余电子的原子与正常不带电原子的分界面（此分界面正是导线中有/无电流的分界面）以光速向B端移动；类似情况，电池（+）吸收电子流，C——B段导线，出现一个瞬间缺少电子的原子与正常不带电原子的分界面，此分界面亦以光速向B端移动。
5、外推假设一下：平行导线长度50光年，开关瞬间接通1秒钟后立刻断开。
则：
开关接通瞬间，观察者看到A、C同时闪亮了1秒钟，经过50年以后（假如观察者还没有翘辫子，同时假设A、B、C、电池、开关和观察者的物理位置在同一地点，不存在光线传播的延迟问题），观察者才看到B闪亮了1秒钟。
最靠近电源的A、C同时先亮，经过有限时间的延迟，远离电源的B最后亮。
2、电池不是是永动机，更不是核物理研究上的电子枪，不可能负极只对外源源不断释放出电子，而同一时刻正极不吸收电子进来。
3、白炽灯泡能够发光，遵循焦耳定律，灯丝发热功率=I*I*R。
4、合闸瞬间，电池消耗内部的化学物质，（-）极对外电路提供（输出）电子流，（+）极吸收外电路灌进去的电子流。电流数值的大小，根据欧姆定律，等于电池电动势/电池以外的电路总电阻。
金属导线，内部的金属原子，并不允许长期出现某个孤立的原子携带多余的电子或者缺少电子，必须由临近的不带+/-电的原子补充，于是，C——B段导线，从电池（-）流出的电子流，不断以光速向B端“奔跑”，出现一个瞬间富余电子的原子与正常不带电原子的分界面（此分界面正是导线中有/无电流的分界面）以光速向B端移动；类似情况，电池（+）吸收电子流，C——B段导线，出现一个瞬间缺少电子的原子与正常不带电原子的分界面，此分界面亦以光速向B端移动。
5、外推假设一下：平行导线长度50光年，开关瞬间接通1秒钟后立刻断开。
则：
开关接通瞬间，观察者看到A、C同时闪亮了1秒钟，经过50年以后（假如观察者还没有翘辫子，同时假设A、B、C、电池、开关和观察者的物理位置在同一地点，不存在光线传播的延迟问题），观察者才看到B闪亮了1秒钟。
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我设计的那个草图，测量的是同轴电缆芯线上的电压，同轴电缆的皮和仪器外壳，接地与否，是一个独立的参考点（系），对测量结果没有直接影响。
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Re:Re:给山总设计了一个实验室验证电路，实施起来还是不困难的。
引用第24楼qwernet于2009-02-14 21:18发表的 Re:给山总设计了一个实验室验证电路，实施起来还是不困难的。 :
这个图来验证应该不对，因为灯亮是电流的效应。
而这个图是用来验证电压信号的。C点任何时候都是低电平的，而A、B原先为高电平，开关闭合后，B会先比A变为低电平，100m的长度延时大概590ns（假设传输线延时为150ps/inch）。
这个图来验证应该不对，因为灯亮是电流的效应。
.......
电平的高低，有参考零点才行，所以您说的“C点任何时候都是低电平的”说法是不严谨的。
引用
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引用第27楼qwernet于2009-02-14 21:23发表的 :
不应该用电压信号的测量方法去验证。
而应该用电流探棒去直接测量各处的电流。
检测电流的方式曾经考虑过，除非是把一个T头变两个，中间的那一短截同轴电缆采用特制的高阻芯线，否则通常的仪表电流探头传输特性的上升/下降时间，对于这个系统是一个完全无法容忍的误差项。
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Re:Re:Re:Re:给山总设计了一个实验室验证电路，实施起来还是不困难的。
引用第31楼qwernet于2009-02-14 21:28发表的 Re:Re:Re:给山总设计了一个实验室验证电路，实施起来还是不困难的。 :
我是假设你的系统和示波器共地。
另外，要验证应该用电流探棒才对。
可能是因为我画图的时候偷懒，没有把同轴电缆的皮画上。
DC电源系统是浮地的，没有参考点，就好象三相交流电，确定相序以后，其实可以任意假设某一相是A相的。
引用
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引用第29楼虎哥于2009-02-14 21:26发表的 :
好像是有一点点问题，同轴线如果这样使用，电容量就很难忽略了。
我设计的系统，其实是受到了Token Ring令牌环网的启发，但是一个闭环的系统，如何能够保证源端/受端的阻抗均为50欧姆呢？
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Re:Re:Re:Re:Re:Re:给山总设计了一个实验室验证电路，实施起来还是不困难的。
引用第36楼qwernet于2009-02-14 21:38发表的 Re:Re:Re:Re:Re:给山总设计了一个实验室验证电路，实施起来还是不困难的。 :
哦，这样的。浮地的话没有参考点啊，电平怎么确定？
另外纠正一点，100m的电缆，传输延时大约为333ns是不对的，实际是比333ns大很多，应该在590ns左右。电压信号在导线中的传播速度是小于真空中光速的。
电缆的缩短系数没有计算进去，看山总用的物理发泡介质的馈管，标称缩短系数应该在0.80左右。
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Re：接头难做
引用第25楼虎哥于2009-02-14 21:19发表的 :
接头难做，终于做好一个了。理论分析要跟上哈。。![IMG_3929.jpg]()
![IMG_3931.jpg]()
![IMG_3932.jpg]()
![IMG_3928.jpg]()
还好是在实验室做接头。
俺有一次施工，在70米的铁塔平台上现场做接头，拧紧N头屁股的最后操作中，手一抖，扳手掉下去了，幸好塔下面没有人。[s:237]
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引用第39楼zzt于2009-02-14 21:48发表的 :
应该是A,B,C一起亮：
1、灯泡发光的条件是要存在持续变化的电磁场；
2、实验电路中导线周围是存在电磁场的，只不过不是变化的；
3、只要开关一闭合，导线周围的电磁场便开始变化，因此所有的灯都会亮，不会涉及到电子的传播速度。
.......
大师啊，总算找到你了！[s:104]
就算您把独家秘方的时间隧道工程藏起来让俺找不到，告诉俺明天2009017期双色球的开奖号码总可以吧？[s:184]
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芯线DC电阻
应该把贵处实验室的高档台式万用表搬出来，四端子法精确测量，结果保留5位有效数字。
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应该把2VO请来论证一下，必要的时候把霍金他老人家也请来论证一下，更加必要的时候请爱因斯坦他老人家今天晚上给众人托梦解惑……
NND，事情搞大了[s:100]
NND，事情搞大了[s:100]
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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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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，
引用
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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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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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6
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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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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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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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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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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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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。
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16楼之观点，将灯泡A、C、电源与开关之间的传输延迟忽略。
经过山总之实践，鄙筹备处学到新知识，合闸之瞬间，开关两侧场强最大，坚决无法之容忍，于是迅速疏导向远离开关的方向流走……
经过山总之实践，鄙筹备处学到新知识，合闸之瞬间，开关两侧场强最大，坚决无法之容忍，于是迅速疏导向远离开关的方向流走……
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引用第112楼zooulo于2009-02-22 14:37发表的 :
虎哥能不能精确地测量一下电场在此电缆里的传输速度，是小于光速还是等于？
引自：
《高功率脉冲电源》
王莹著
原子能出版社 1991年12月第1版
根据现有理论，有损传输线内TEM波传播速度，为真空中光速/（介质相对于真空中的磁导率与介质相对于真空中的介电常数的几何平均值）。
试图用实验推翻此理论，抱歉，山总实验室的仪器档次还不太够[s:108]
引用
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最高指示
艺术问题上的百花齐放，学术问题上的百家争鸣，我看应该成为我们的方针。
——1956年4月28日中央政治局扩大会议
试图论述不认同『最靠近开关的灯泡先最先亮』的朋友，请运用理论来驳斥实验结果。
——1956年4月28日中央政治局扩大会议
试图论述不认同『最靠近开关的灯泡先最先亮』的朋友，请运用理论来驳斥实验结果。
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