这个问题在工程上是非常重要的概念，如果工程师抱着小时候对电流的想象去设计高速电路板，那么这板子的性能将会非常糟糕。很多人都以为印刷线路板上的能量是沿着金属线路传递的，而其实线路只是波导（waveguide），更准确地说，是构成回路的一对导体构成了波导。而大部分能量实际上是沿着这对导体之间的绝缘介质传输的。在电路板中，介质其实是FR-4玻璃纤维基板。小部分能量分布于导体线路周围的空间，这些能量可能被相邻的导线汲取，可能向更远处辐射形成电磁波干扰。很多PCB性能欠佳的原因就是设计者忽略了介质的连续性，他觉得只要把线路走通就行了，他只考虑到了导体的连续性，而没意识到导体周围空间的介质同样也需要尽可能的连续（完整无分割的内电层或实心覆铜）。完整的铜层构成最短回流路径，不连续的分布会造成串扰和EMI超标，所以资深工程师Rick Hartley开了课程教工程师如何针对关键线路优化布线设计。 Disambiguation: 完全赞同李永乐老师的结论，本楼回复是有感而发，我希望借一个工程实例说明这个话题不仅在理论层面上很有讨论价值，而且在工业生产中也有巨大的现实意义。正是沿着导线分布的电磁波承载着电流的能量，而不是传统想象导线中流动的电子，当然也不是脱离导线隔空飞过去的电磁波。Derek在Veritasium视频里犯了一个错误，他把沿着导线传播的那部分电磁波与跨越1m空间传播的电磁波混为一谈了。点燃灯丝所需的几乎全部电流都来自顺着导线传播的电磁波，而空间辐射的电磁波能量小到可以忽略不计。

@wentaowang4244

2 жыл бұрын

行家啊，赞一个

@tiejunma7971

2 жыл бұрын

天哪，这也太难了。我还没搞明白为什么灯泡要消耗大部分的能量，而导线只消耗很小的能量。电流在各处不都是一样的吗，磁场强度也该是一样的吧？那怎么能量都被灯泡吸收了？

@itaymaoz7498

2 жыл бұрын

@@tiejunma7971 你这问题初中生就会了，导线电阻小，导线两端电压小，灯泡相反

@sy-ft9fd

2 жыл бұрын

p=u*i 功率等于电压乘以电流。纯电阻电路里面，可以等价为p=i*i*r，也就是电阻越大，吃掉的能量越多。

@itaymaoz7498

2 жыл бұрын

@@tiejunma7971 正因为灯泡电阻大，会影响电荷分布，进而影响电场分布，导致能量往灯泡流。磁场确实一样，但电场不一样

我的答案李老師一樣～幸好

@waitingchan416

2 жыл бұрын

有新影片題材了～

@user-jt2nk3iv4u

2 жыл бұрын

你又来了

@eric810416

2 жыл бұрын

老師終於想起帳號密碼了嗎

@user-vo6vv5ge3q

2 жыл бұрын

做实验吧

@X_16

2 жыл бұрын

想到密碼的時間好剛好w

感谢李永乐老师给了我学习的兴趣和途径。我离开学校二十多年了，有时候会一边吃饭一边看李老师的讲课，让我有机会从不一样的角度去思考曾经学过的知识。谢谢。

特别喜欢李老师讲解这种看似简单，仔细思考又十分让人困惑的问题

李老师讲的太循序渐进了！没学过大学物理的我竟然都能跟上了。一直关注你的视频，少有发声，但是真的在默默支持你，希望看到你更多的视频！

@ze1184

2 жыл бұрын

@Black_No_Sugar 你的见解水平太低 都懒得喷你。李老师和Ve分别是中外科普界的扛把子。犹如叶孤城对西门吹雪。这是高手对高手的尊重。反相对论？别搞笑了。质能方程如果是假的 你家核电厂难道在用爱发电吗？

@dkyang4740

2 жыл бұрын

你能聽懂正交積，應該是理工背景。

@SyuAsyou

2 жыл бұрын

@@dkyang4740 看著上面的吵鬧看著看著突然看到你的正交積我的頭腦一下子轉不過來🤣🤣🤣

@dkyang4740

2 жыл бұрын

@@SyuAsyou 那我說的對不對？

@SyuAsyou

2 жыл бұрын

@@dkyang4740 我也沒上過大學物理，但是點積叉積的計算還是知道的😂😂

這個問題要用傳輸線理論去分析，問題中的電路有2根在15萬公里外短路的傳輸線，這傳輸線有2個重要参數，第一個是訊號（或能量）傳輸的速度，比光速慢，忽略導線的電阻，這速度等於單位長度電感乘以單位長度電容然後開平方根再倒數；另一參數是特性阻抗，忽略導線的電阻，這特性阻抗等於單位長度電感除以單位長度電容然後開平方根。任何訊號接上線頭，即時只看見傳輸線相當於1個電阻（等於特性阻抗），訊號以傳輸線的速度跑向線尾，短路的線尾把傳來的訊號反相（正負反轉）然後反射回去，所以訊號源起碼要等1來1回的時間才知道線尾是短路的，反射回來的能量不會全部被訊號源吸收（除非訊號源的輸出阻抗等於傳輸線的特性阻抗），剩餘的能量再反射到線尾然後再反射回來。所以開關閉合後，電源串聯2根電阻（2個傳輸線頭），以比光速慢的速度傳至1米外的燈泡，過了傳輸線1次來回的時間燈泡亮度增强，再過1次來回時間再增强，直至無限次來回後燈泡便全亮。因此所有答案都不對！要做實驗不難，用示波器代替燈泡，用100米長已知速度及特性阻抗的傳輸線代替15萬公里長的導線，以比例計算結果的時間便可以。

@milebackwards

2 жыл бұрын

沒錯，這燈泡照理說會經歷多次大幅度反覆的亮度變化才能進入穩態，而第一個經過的電流波抵達應該也需要一秒的時間，所以至少數量級上是數秒是沒有問題的，至於到底哪個階段才算是成功點亮這就見仁見智了

@bruce2497

2 жыл бұрын

若有圖片說明比較容易想像及理解

@wingsangcheung38

2 жыл бұрын

@@bruce2497 完全同意，希望李老師如認同我的觀點的話，製作一個視頻補充一下。李老師的說服力及表達能力必定比我好很多很多。

@llzzyy01

14 күн бұрын

影片最後老師確實有說要一段時間後才穩態

有意思，重新复习彻底忘掉了的知识。李老师讲得太好了！从来没有过这样的好老师。

这个问题确实很有趣，李老师的推理过程非常严谨，而且循序渐进，能让人对知识充满渴望。永远支持李老师！

感谢李老师为我们总结了高中和大学所学的基础电学的内容。

李老师的视频质量真高，期待有实验可以更加直观的显示原理

大半夜醒来 玩手机刷到李永乐老师的视频 又是从无到有看到最后 每次都感觉受益良多 感谢老师的分享

以前在西瓜上看到你的视频 ，很受启发！你是我们80后的好老师，做你学生是我的荣幸

李老師👨‍🏫這集的視頻做的真好！越來越佩服您了！感謝🙏您精闢的解說⋯

@wu_hugo

2 жыл бұрын

真正的科学就应该这样 有争议才是好的

@edwardadamdavis

2 жыл бұрын

@@wu_hugo 脑残，科学是确定，就像1+1=2就是等于2，你拿的手机就是手机，不可能不确定的东西能造出手机汽车飞机火箭等等，没有什么好争议的，争议的东西不叫科学，那叫神学或者哲学

@edwardadamdavis

2 жыл бұрын

@@wu_hugo 你从小学到中学，你做的每一道数理化考试题答案就是确定的，没有什么好争议，如果有就是老师出错了，但是原理是确定

@jemmiex

2 жыл бұрын

@@edwardadamdavis 你挺可笑的，科学永远都是不确定的，只是在当前的语境和环境下合理，历史上这么多经验教训都告诉我们要不断发展地看待事物，不断地去实验检验，上来就骂别人脑残，所以不脑残的你举的几个例子又是什么鬼…1+1=2，我还可以1+1=0，无非是一个进制罢了，别出来丢人了。

@eastgrandliu8743

2 жыл бұрын

即使以前都是對的，往後有不同發現，科學若在證明過程中，出現矛盾就必須要修改。 不能證明真假的科學，有時稱偽科學。 神學在忠臣信徒眼裡，是不容質疑的，而無爭議

李老师的视频是唯一能让我在大部分不懂的情况下从头到尾完整看完的，本人有一定的水电动手能力，家装，汽车等电路都能应付一阵，并且也喜欢改装，不过理解李老师的视频依旧是晕的，但我有一点，只要点开李老师的视频，必然是看到完~

@daweijita_com

2 жыл бұрын

茫茫评论海里面我竟然收到了李老师的红心，真是太意外了哈哈，开心~

@AmericanDayDream

2 жыл бұрын

Handyman不懂物理的是大多数,不然,大概率不会去做handyman ☹️

@luyaomusic

2 жыл бұрын

竟然在这里看到了大伟吉他，2013年左右当时在网上就能找到几个有关的吉他教学频道。当年还是在youku看的您的视频，没想到今天在这里又见到了。我记得刚看您的视频的时候对您编配的和弦印象很深，什么add2、m6...之类的，当时的吉他谱里基本都没怎么看过的和弦。哈哈哈，好多年都过去了，我也毕业走进音乐这个行业了。比较好奇您那么早就开始教学之类的，但是后面互联网风头最盛的时候听到您的消息却很少，也许您也有自己的考量吧。生活简单一点就好。

@brucezhang5516

2 жыл бұрын

邯郸学步，永远都不会亮，因为导线的电阻，导致电压降，导线成负载，灯泡两端电压为0

@ykh8253

2 жыл бұрын

厲害了，會吉他又會水電

李永乐老师的课看了会上瘾，半个小时的视频一秒不漏的看完了，重新复习了一遍中学物理，感觉回到了高中课堂。😂

理想实验还是1/c对，场以光速从开关向球形界面发射，在导线和空气里速度相等，密度不同。灯在一米外，1/c感应到变化，局部马上微调，挤压拉伸灯泡两端电荷平衡势差，造成能流。这个变化以光速朝导线两端辐射。就是说任何一小段电线都是d/c时间知道动起来，d是到开关直线距离，不是线路距离。

@boyuchen8844

2 жыл бұрын

那导线的远端被剪断了也会亮吗？

這一集很高質！看得很爽～～

Veritasium那期我当时看了，这次李永乐老师说的我也尽力看了。但我实在是不太懂，有种看神仙打架的感觉，也就只能看看而已，没有自己的想法。

@user-wd2ne1ue6i

2 жыл бұрын

然鹅这并不影响下期电焊机的使用😂

@colonyresident7151

2 жыл бұрын

我觉得李老师的过程严谨，更符合经典理论，但一切要以实验现象为准

@yifengtangumich

2 жыл бұрын

看到喜欢的频道互动就有点玄幻的感觉😁

@supersaiyajiang

2 жыл бұрын

@@colonyresident7151 这用实验测试三十万公里长的导线怎么测……

@tingtingshi3288

2 жыл бұрын

也是很喜欢看你的频道，粉丝飘过🙃🤣

李永樂老師說得太精闢了，讚讚讚~~~

我就喜歡這種各路高手因為共同難題聚集到一起互相交流切磋的樣子 互聯網時代真好

一秒鐘之後還要看燈泡點亮過程（包括導線電阻消耗及燈絲電阻消耗）實際上可能導線電阻（可以計算出來）高過燈泡的燈絲電阻。

李老师 is the first KZreadr to answer the question of why the wires are needed explicitly. Terrific thumbs up!

@user-kt4nk1su8b

Жыл бұрын

對於生後世的辦理 有遇到給錢給立協助辦理別人生後事不用錢的事實 報名給力 有沒有因為 頭銜或爭議 造成 思得不明不白 兂 驚訝一個人 寶讀書書 卻要去吃牢飯 給交代 里警 平 的 領域 爭議

支持李老师！！是时候展现真正的技术了！

李永樂老師已翻車，大家可再去veritasium 頻道看更詳細解釋，答案是1m/c 秒，人家已做出縮少版的實驗證明，也請李老師更正，免誤人子弟。

@cavanjack351

Жыл бұрын

这人就来碰瓷的。看看别的视频就看得出

電子本身就充滿在導綫上只是動的沒有規律移動也不會特別劇烈就近似于停止，電子就像排隊那樣一個動全部動而不是讓一顆電子跑全程，而且要燈泡亮只要燈泡裏有電子再跑就行。所以我認爲是3億分之1秒

首先李老师说的都对，包括推导过程和结论，灯泡的确不太会亮。但是，可能大家都没直接看过veritasium的那段东西。我来试图从他的角度解释一下。首先veritasium已经假设了所用电线和开关以及灯泡都是没有电阻的。这只是一个思考实验并不具备实际的操作性。其次，他这个思想实验主要解决的问题并不是让灯泡亮，所以其实用灯泡举例并不是很好（可以用一个精密仪器代替？），他这个实验的实质在于说明灯泡在开关闭合后等待多久才能开始感知到细微变化。是需要等到电流跑完整个电路呢？还是等电场扩散到1m？至于这个细微变化是否足以让灯泡亮不是很重要。

@jhacmejk7173

2 жыл бұрын

确实👍

@user-bob-pikachu

2 жыл бұрын

如果電流可以透過空氣傳播的話，那才符合你的說法，但我自己是假設電流無法透過空氣傳播。絕緣體只是電阻大，並非無法傳遞電流，我說的也不是絕緣體。

@dhzdhz0

2 жыл бұрын

是的，veritasium的目的是要说明，能量不是通过“电流”传导的，而是通过电磁场。导线内部的电子“流动”本身所携带的能量微乎其微，所有能量都在导线之外的电磁场。这个电磁场本身并不完全沿着导线传播。电流自身几乎不携带能量，携带能量的是电磁场。

@michaelzhou2819

2 жыл бұрын

假设没有电阻的话他还打算如何做实验验证啊

@TheXuism

2 жыл бұрын

李老师说的是对的，至少更正确。注意有个相对论的悖论在这里，假如合上开关后10-8次方秒就亮了，请注意这个时候开关闭合的状态信息还没有传到灯泡，灯如果亮了就相当于信息的传递超过了光速，这违反了广义相对论。如果说电池不管开关闭和周围都有电场而且这个电场能点亮电灯，那么还要操作开关干嘛？

李老师博学多才，是难得的人才，每天坚持学习，提高自身知识，谢谢！

精彩。 Veritsium的视频和追加的视频我也看了，还是李老师讲得比较容易理解。👍🏻👍🏻

@reigak6599

Жыл бұрын

我又回去看了那两个视频，有了新的理解。电场能传递到load(灯泡）不代表能量就能持续被消耗了。所以Veritasium的结论我是不认可的。但是，如果把假设中的电池为电源的直流系统换成带有交流电源的系统，结论会不会不一样呢？当然我们假设导线与空间对于电磁场没有阻抗。

高中毕业八年了。第一句电流是电荷的定向移动恍惚间把我带回了高中，物理班主任在黑板上咔咔写着一样的字，说着同样的话。底下的同学们学着一样的知识，作着对未来不一样的梦。

@rexma9712

2 жыл бұрын

把我叫上讲台在黑板上做题做不出来在全班同学（包括暗恋的女生）面前糗大了。

@user-ej3ki9fw7l

2 жыл бұрын

术名，都是形而上的抽象。 好比，女人不知生孩原理。

@user-lf6qx5mx1v

Жыл бұрын

@河山江海 是啊，那时候你是口头上快活了，那你现在是什么呢？

@arieschiu5359

Жыл бұрын

夢回當年我舉手發問老師只嗆沒救了也不回答

@morphin999999

4 ай бұрын

年轻真好 我都忘了我从高中毕业了多少年了

好喜欢这种学术界的交流，就好像以前数学家决斗那样

@harveylo8234

2 жыл бұрын

你可能对学术界这个概念有什么误解

@carson8074

2 жыл бұрын

@@harveylo8234 对不起用词不当，科普界比较恰当

@easonou2711

2 жыл бұрын

可以搜下三次方程解法的发现历史

解答了我多年的疑惑，感谢李老师

期待李老师的实验，太有意思了！

不同的電路結構會有不同的結果，通常最簡化的結構就是電力系統跟電磁學中的傳輸線-工程師模型，假設波導（正副極的導線平行行成一個傳輸線）。工程師需要先計算結構的等效阻抗與傳輸常數，最後才能得到信號（能量）傳遞的結果 請參考Pozar的微波工程或是NN RAO的電磁學

@mytubemickey

Жыл бұрын

@Alex Young 我赞同李永乐老师的指导及观念，希望这消除歧义的说明能够帮助的李永乐老师及粉丝们！ 可以借一个高校实验课介绍的实例说明这个话题不仅在理论层面上很有讨论价值，而且在工业生产中也有巨大的现实意义。正是沿着 “微观” 分布电磁能量通量来承载着 “巨观” 电流的能量，而不是传统想象导线中 " 漂流（drift）" 的电子（电流的载子）直接去传递能量，开关刚闭合的时候大部分是属于暂态分布的电磁场来传递大部分的能量，但是开关闭合一段时间到达稳定状态后 I(t)=V(t)/Z(jw) = V(0)/R(jw=0) 则是由静态 (Frequence or Omega w=0) 的电场和磁场中坡印廷矢量的能量通量（单位面积每单位时间的能量传递）之功率流来传稳定的能量去点亮灯泡。 Disambiguation （下集）: Derek 在 Veritasium 视频里犯了一个错误，他把沿着导线传播的稳定状态(Frequence or Omega w=0) 那部分电磁能量通量与跨越1m空间传播的暂态分布的电磁场能量通量混为一谈了。如同李永乐老师的指导：稳定状态点燃灯丝所需的能量通量几乎全部都来自顺着导线电流（一群漂流的电子）建立及传播的电磁场，到达稳定状态后空间辐射的电磁波能量小到可以忽略不计。当然我们也有可能透过开关去接通及超大又扁平的 "开路"（Open-loop）双导线（Parallel-Plate Capacitor）形成隔空飞过（隔山打牛）的暂态分布电磁波来持续传送 “类稳态” 的电磁能量波能量来点亮灯泡。例如：高校实验课介绍的 正负电极 "开路" 平行板电容，如果用一个高容量（>1 法拉）的电容接上一个开关和小灯泡（

@feisun5944

11 ай бұрын

uuudddx

@user-vf7du4qh2z

5 ай бұрын

老师的知识渊博无可否认 。但是我认为导线不管多长灯泡亮的时间是一样的。因为导线铺好后，开关的两端，就是电压两端，很简单开关，合，灯泡，亮。 灯泡亮，与手边的灯泡亮，的亮，时间是一致的。无需讲能量的传播。 1 回复

12:20 電磁波中的電場，是因應磁場變化的感應電場；磁鐵中放置的點電荷，產生的則是靜電場。雖然Poynting vector不為零，但其通過任意閉合曲面的淨功率等於零(？

@bowang6157

2 жыл бұрын

poynting vector 是电场叉乘conjugate磁场。静磁场没电场，哪来的功？

@user-lh5nz3jf5v

2 жыл бұрын

@@bowang6157 影片中的case是說把一點電荷放置在磁鐵中。其磁場與電場的外積為Poynting vector(因次為W/m^2)，本來就是單位面積的功呀…

@lixzhou1140

2 жыл бұрын

@@user-lh5nz3jf5v 我觉得也是，静电场下直流电流过的导线并不对外发射电磁波，也就没有对外的能量发射。

噢！終於明了，謝謝李老師！

李老师讲的透彻🤨🤨🤨···· 长知识了+這期值得听··

聽老師這一講完，我又被上了一課，把我以前學的電學完全翻新了，原來這才是科學的真理，科學就是這麼有趣。

@GardeningZ

Жыл бұрын

恍然大悟了？

@longbillcn

10 ай бұрын

真理元素后来又做了实验和软件模拟，李老师的结论是错的， 电场的变化是从空间传过去的。

@GardeningZ

10 ай бұрын

@@longbillcn 灯泡要到达某个温度才热的，一点点能量没法发光。仿真都是扯蛋的

@yongy-3103

3 ай бұрын

那要电线干嘛用啊？@@longbillcn 求回复

我認為是1/c這個時間有暫態電流, 而這個暫態電流不會有足夠的能量來點亮燈泡. 燈泡必須是要達至穩定態才會點量的. 其實這個情況比較像transmission line theory, 我會認為關閉開關是一個訊號. 然後可以1/c這個時間把訊號告訴燈泡, 這個也不違反relative. 如果是假設只要接收到哪怕一點點的訊號,燈泡也能夠亮起來. 這樣答案是真的1/c. 但是原版的影片並沒有把這些假設清楚, 只是一個嘩眾取寵的偽名題而已.

@louuuuuu5

19 күн бұрын

1/c 那个靠电池自身电磁场传到的能量，不叫暂态电流

谢谢老师，你的科普知识让我认识很多

李老师还是没把这个问题分析的透彻，能量一共通过三种方式从电池传递到灯泡，一是大家最熟悉的导线内的静电场，这个需要1s才能在灯泡处建立有效的电场，二是分析里提到的电磁波，因为开关的瞬间接通，导致电磁波辐射，这个是1/c秒就到灯泡了，可惜这个能量太小了，根本不足以点亮灯泡。第三个，是李老师忽略了的，静电场耦合，两根相距1m长30万公里的导线的等效电容是巨大的，所以这个耦合就足以产生大电流让灯泡点亮了。当然有的人会说，这是理想导线，不存在粗细，也没有电容（对地和相互），但是这里就涉及到一个模型的合理性问题，真正的理想导线是没有粗细，但是也没有长度的，所以它不能存储任何电荷或能量，也不带任何寄生属性。这里既然假设导线有长度，内部能逐步的构建电场，也就说导线能够存储一定的能量，自然会显现出电容特性，而既然考虑了导线可以建立电场，具有电容特性，而又不考虑相邻（1m）的导向的电场相互作用，这个就自相矛盾了。所以如果从实际物理模型出发，灯泡应该是1/c就开始会亮的，这个有人用有限元分析软件也做过仿真验证了，确实电容很大。至于完全的理想导线模型，灯泡应该是瞬间点亮，因为理想导线没有任何存储能量的能力。

@asceticouyang9775

2 жыл бұрын

其实没有个叫做“电荷”的东西，电荷只是物体失去或得到电子后呈现的一种状态。

@edward3190

2 жыл бұрын

必须是交流电源才行

讲得很好！不过指出一个小问题,10:09的时候B应该是磁感应强度。H才是磁场强度。

@user-el8gr5qu2i

2 жыл бұрын

实际上B才应该是磁场强度，H是个辅助物理量，只是错误一直保留下来那群物理学家不想改了，淦

李老師就是帥，讓我重新認識了能量的傳遞

有李老師真好。

大讚！非常清楚。展示了科學的分析性與自我統一性。宇宙的神秘依舊，只是分析法，將它做了一種利用。

事實上，燈泡會在1/c得到感應電流，燈泡會不會亮取決於電壓強度， ，不過因為電源不是交流電，當電流穩定，這個電感效應會在短時間內快速衰弱，也就是說可能閃一下就沒了，再加上要實現這樣操作電壓要很高，有一定危險性

@oliverxie9559

2 жыл бұрын

如果从电感的角度来考虑的话，那么也应该是取决于开关和灯泡的距离，而不是电池。

Veritasium更新了更正视频，！！希望李永乐老师能再出一期评价一下，期待！！

清楚明瞭！

youtube上还未找到向李老师这般的解释，看到的都是把导线视为电容器和电感器的视频，谢谢李老师！

希望世界上多一点像李老师这样的老师，讲得真的透彻

@doNothing-qz5vt

2 жыл бұрын

@Peter H. 原博主的视频我没看过，正确与否我不清楚，我只是觉得李老师讲得没有太大问题，而且整个思路很清晰，由浅入深，即使没有很好的物理基础也能看明白，这一点就很难得。

@kiscyn

2 жыл бұрын

@@doNothing-qz5vt 我如果告诉你他上来就错了，你什么感想

@doNothing-qz5vt

2 жыл бұрын

@@kiscyn没什么感想，哪里错了你可以指出来，我虚心求教，没有必要问我有什么感想

@kiscyn

2 жыл бұрын

​@@doNothing-qz5vt 他之所以这个视频的结论是错的，是他对电流的产生的理解是错的。他一开始画的左边正右边负导致金属内部电流超某个方向移动，就是错误的解释。1，电子在金属导体内部流动的速度非常慢，不是我们理解的电流速度。2电灯亮是因为电场的存在，是绝对不可以用类似李老师这样用类似正负电荷反向流动（类似水流）的表现方式的，正确的表现方式是在导体的表面产生电荷，电荷由电场产生。 我问你感想，就是感叹一个概念错误的人，用错误的表达，得出了错误的结论，还说人家是错的。但是很多人看完都觉得讲得很好。足见科普的核心在于参与，讨论和完善，而不是吹捧和崇拜，你说他透彻，倒也是对的，错的很明显

@powlink6859

Жыл бұрын

@@kiscyn 这个视频不是开头就讲了3种传播途径吗，你没看完就这瞎BB？

如果这个实验能做出来就厉害了！将会持续关注！以前也一直在思考这个问题，和我想的一样，能量不是从电池发出的而是从开关发出的，李老师使用坡印廷矢量讲的非常清楚

@carlzeiss2309

2 жыл бұрын

刚刚我用泰克DPO2024B示波器实测一条长度为3.94m的铜导线，电脉冲信号经过这条铜导线耗时16nS。电线是团起来还是散开并不会改变这个时间，只会改变电脉冲的波形（回复中无法贴图，太遗憾了） 理论上电磁波在铜中传播速度是2.3*10^8m/S，那么3.94m的铜线耗时应该是17.13nS，与我的实测结果基本相符，在合理误差范围内。 所以李老师是正确的！

一樣的內容，上課老師怎麼講我都聽不懂，但是李永樂老師一講我就聽懂了！果然老師會不會教真的有天壤之別！

赞同，我曾经搞过飞秒激光与等离子体相互作用实验一年多，大体说就是要在飞秒水平上使得激光脉冲和等离子体同时相遇，我们不仅要计算电子仪器的响应速度，也要考虑外接导线长度，就是用的光速估算电流速度，实验结果上来看，李老师这种用光速估算电流速度是正确的。

@jjleong6947

Жыл бұрын

有些关键性的东西没有提及到，例如电压给多大？导线电阻是多少？要实现电流在这么长的导线（实在很长）上面传输，要么导线电阻几乎没有，要么就是电压十分巨大，电阻小（极小）的情况下，李老师的看法是对的，电压大（巨大）的情况下，能量直接从电源传到灯泡也是可以的。反正条件没给够，原博主的弯道很大，不至于翻车。🤔

@aq6107

Жыл бұрын

@@jjleong6947 原题本身难道不是默认导线电阻远远小于灯泡吗？

@yrh5053

Жыл бұрын

@@jjleong6947 赞同你的观点，15w公里的导线其实可以当作空气，那个电池电压如果大到一定程度以空气为导线自我放电，在空气中形成足够的电势差直接激活电灯泡

@user-nq8xx7xq3u

11 ай бұрын

特斯拉线圈

@user-vf7du4qh2z

5 ай бұрын

老师的知识渊博无可否认 。但是我认为导线不管多长灯泡亮的时间是一样的。因为导线铺好后，开关的两端，就是电压两端，很简单开关，合，灯泡，亮。 灯泡亮，与手边的灯泡亮，的亮，时间是一致的。无需讲能量的传播。 1 回复

好喔，一場中西科普博主的物理擂台即將開打...... 期待雙方的實驗及結論。

@user-lt7qz6bw1t

2 жыл бұрын

跟中西无关…只有科学间的分歧…

电流在线性导体的传播和电磁波在空间介质的传播机制不一样。不过没有什么物理量的变化速度能以任何形式超越光速。

很棒的视频，谢谢李老师

(c"~"C)也沒真空火星距離要18分鐘電子訊號~導線基可忽略不計~用鐵線可能較耐高壓~銅線初電流過大會熱脹燒毀~要把大電流導入細銅線~要有冷卻電極~一個銅錐體

李老师这个观点很严谨，首先得要有导线有电流才能产生那些磁场，那些磁场只是一切条件都完备后人们才能观察出来的一个现象！

@yeyuan6273

2 жыл бұрын

他提的那个场量就有很多人不喜欢，凭空又再造了一个，很烦。有没有什么用，实际也是沿着导体皮肤传播，李永乐这个波导说就很好..........我估计过两天有人要仿真了。

@kiscyn

2 жыл бұрын

问题是他把磁场的作用理解错了

金属导线的电导率是真空电导率的10¹²倍以上，主要是因为存在这个差别的存在，导致了金属导线周围空间的磁场大到别处空间的磁场可以忽略不计，因此电源能量主要是靠金属导线传播出去，自由空间传播出去的电磁波能量小到可以忽略不计

@henryh1256

2 жыл бұрын

你说的很对，自由空间传播出去的电磁波能量小到可以忽略不计。但是如果电流足够大，辐射出去的能量就不能忽略不计了。

@xianshenglam9674

2 жыл бұрын

电导率对比是否按照电压/电流算出的电阻值？如果是这样，与能量传递无关。因为是电荷的移动，而非能量的移动

@fanrock4992

2 жыл бұрын

@@henryh1256 导线就烧了

@fanrock4992

2 жыл бұрын

@@henryh1256 导线就烧了

@fang1004tw

2 жыл бұрын

兩光年的導線頭尾要能產生電位差.....這可能嗎?

物理知识停留在大学物理的浅层上，学到了新的知识，感谢

好像是明白了。虽然对我的工作（焊接）可以没用什么用处，也依然想知道最终的答案。谢谢李老师的精彩解说。

我的答案和李老师一样😄，电灯“开启”所需的时间主要取决于开关和灯泡之间的最短导线长度，此外至少还要以下3点假设： 1、电子信号在导线中的速度约为光速(其实一般只有光速的90%左右，即使是很好的导线)； 2、忽略地球引力场所产生的广义相对论时间伸缩效应（地球表面的一秒钟可不等于外太空的一秒钟，电流信号在导体中的接近光速只是针对局部参考系而言，真不明白为什么Derek非要在电路图中放一个地球🤣），或者干脆拿掉地球； 3、导线电阻忽略不计，不仅是因为”电流越小，电灯亮起来越慢“；即便导线总电阻不足以让灯泡亮不起来，不同的导线电阻率会对电流信号的传播产生不同的“群速度“延迟（group velocity delay），也就是说，同样长的铜线，处于0°C和1000°C的会因为电阻率不同，而对电流信号产生稍微不同的”群延迟“

不一般的老师讲课真的厉害! 二十分钟就可捡起来大学的知识。普通老师估计讲n个小时也说不明白

讲解得很好，暂态电流的场速度1S必须得考虑进去。

㊗️李永乐老师早日突破一千万

科学真是无穷尽，太精彩了。估计这个得让物理学家来做证明。老师太厉害了。

@yongyong2812

2 жыл бұрын

科学尽头就是神学，很多东西都证明这个世界是有创造者，而这世界万物都有其固定的规律

先假设电池和开关是没距离, 那按李老师的解释, 应是电荷重整的时间, 也就是1秒, 再加上电磁场跑电池和灯泡的直线距离的时间, 也就是1/c秒, 那结果应是1+1/c秒 但我们把开关放在灯泡那边呢, 电荷早已经导线传递成一边正一边负, 一按下开关, 电流需要电子用光速经整条导线拉动才能成立, 有电流流才有磁场, 有了磁场才能让电磁场成立, 那最后也应是1+1/c秒 最后一个版本就是电池不先连结电路, 而是一瞬间同时连接正负极, 那也应是1+1/c秒后灯泡开始接收到能量

真的学习了！谢谢

這影片看得我很開心,距離中學物理有十個年頭了,但還是有看到真理的激動

李老师的直觉是正确的, 给的估算时间也是贴近事实的. 但是"电荷分布"形成过程, 期间的电流变化以及耗时, 我认为有更好的计算方式. 这个问题可以抽象为一个理想恒压源与一个理想电感(所有的电线回路都存在自感, 大部分问题可忽略, 但是在这个问题中却是关键中的关键)和一个理想电阻串联(电阻代替小灯泡以忽略电阻随温度影响). 认为当电阻两端电压达到电源电压的一半时, 灯泡点亮. 可以计算得到(RL充电过程), 从电源闭合到灯泡亮起耗时为ln(2)*L/R, L为线路自感, R为灯泡电阻. L≈ln(1000)*μ0*length/pi约为100亨左右(平行导线自感公式, 设导线半径=1mm), R假设等于20欧姆. 则约耗时5秒钟. 当然, 这里对导线直径, 灯泡电阻等都是估算. 直径越小点亮越慢, 电阻越大点亮越快.

@onchang6020

2 жыл бұрын

导线不但有自感，也有自容。自容的充电需要时间。也会延迟灯泡点亮。

@jiacesun5524

2 жыл бұрын

我个人觉得用RL过程描述是错误的，因为RL过程依然是假设电场是瞬间建立的，只是电荷由于电感的原因不会立即达到平衡，而是以一个指数衰减的方式达到平衡。实际上情况应该是1s之后开始出现电流，之后逐渐增大这个过程可能和RL过程是有关系的，不过因为仍然要考虑电场传播速度，和RL过程还是不完全一样，但是应该不会有数量级上的差距，因此可能最后接近于1s+5s的时间

@jiacesun5524

2 жыл бұрын

换句话说这个5s更接近于是灯泡刚刚开始亮起（也就是李老师说的暂态电流形成）到灯泡很亮（i.e.电压达到一半）的时间

谢谢李老师 我初中也问过我物理老师同样关于电流流动的问题 今天在我36岁时 终于明白了

@3b302fzn

2 жыл бұрын

👍

如果是白炽灯，加热到红热状态后才看到亮光，更久些。如果精确时间，用1米导线和100米导线连接2个灯泡，同一电源和开关给电，再用1Ghz左右或以上高速示波器捕捉两个到达波形，捕捉波形和测量时间差，可以达到不错的精度。

厉害厉害👍🏻虽不是物理专业，讲的有理有据，听得很清晰

他的视频我看不懂，但是很厉害，李老师的视频看得懂一点，更厉害

@SamsonOng

2 жыл бұрын

他的视频倾向于探讨，所以比较繁琐。李老师的视频比较容易懂，很适合学习和了解

@elfive9486

2 жыл бұрын

本质是说能量的传递不是一定沿着电流传递，根据右手定理，（电流方向、电流产生的磁场方向）可以知道能量是从电源直接到电灯。所以电灯亮的时间实际只需要(1m)/(300,000km/s)，即1/c。

我一开始选的也是一秒（同时我认为得假设开关在电池附近），但我现在认为，如果考虑瞬态电流，在开关闭合前，开关两侧有电池的全部电压，开关电阻为0，则开关闭合的一瞬间，开关将成为spark-gap transmitter，线路成为只有一圈的变压器，灯泡通过电磁感应可以在1m/光速的时间内点亮，但若灯泡功率够大就无法维持，会马上开始变暗。且直到1 s后才开始进入稳定点亮的流程。

@mnfen9792

2 жыл бұрын

我也觉得是这样，开关和灯泡附近的导线充当电感，然后开关和整个回路组成一个巨大的电容器，开关闭合的一瞬间有个很弱的感应电流，但只维持一瞬间的振荡就会消失

@edward3190

2 жыл бұрын

除非电源是交流电，否则灯泡两端有一丁丁点电压变化，不应该理解成传统意义上的亮

有个好老师太特么重要了‼️

至少从理论分析，李永乐更合理，也更符合我们的物理直觉。当然，结果可以用实验来验证

永乐老师你好， 我也看了那个博主的视频，关于争议，我认为有两点要先做前提： 1.是什么样的灯算是亮这个问题，是否有临界值也就是额定功率这个概念，还是仅仅讨论有能量变化能影响灯的状态，也就是说是否理论上能存在一个功率无限小的灯收到能量极小的扰动也会有反应，我更倾向于后者仅仅证明这个能量的理论。 2.开关的机械结构甚至状态对这个问题也有影响，整个稳态并不是开关合上的一瞬间变化的，实际上随着任何机械结构位置的变动，原本稳定的两处电荷已然有所变化，可以理解为电路中的一个非常微小的电容大小的变化，而且是随着任意机械结构的任何大小的移动就已经开始了这个变化。 综上： 如果以现有地球上最小的灯泡额定功率运行为条件，永乐老师获胜，而且没有悬念，因为1m间隔的地球空气电阻实在太大，搞不好完成这个事情前先体验到了空气的击穿问题； 如果以能量传递角度来说这件事，开关无法摆脱结构，而导线即使是超导也是有物理定义的物理概念，所以开关闭合必然涉及到物理距离的移动，也就是说必然在机械闭合前已经有能量变化传递到目标点，也就是说开关物理态变化即引起了灯感受到了能量，这件事在开关机械合并之前，而且能级大小跟开关合并基本一样大。那就是没办法说开关合并引起了灯量，实际上你移动了其中的任何一条导线也引起了灯亮，移动的物理位置与灯的距离比光速构成了这个能量变化。这一点上对面也没能算全赢。 也就是说仅仅在理论上把开关闭合看做一个瞬态的事件，并且任意能量变化都算作灯亮前提的时候，这个博主的理论才有成立的意义，但问题来了，在这个尺度下宇宙内的电磁波变化已然引起了灯泡的亮灭，而这在一定程度上可以看做是本宇宙内无法避免的事，可以理解为我们宇宙的公理前提，所以依然没法算作成立，除非理论假设该灯只受此开关能量影响。 永乐老师的结论算是有结论，那个博主的结论算是理论科普，无法算作结论，因为前提无法达成。完毕。

@user-xe1de9if2o

2 жыл бұрын

对的，所以都只是思想实验，没法实作的。Ve 的灯泡不仅只要有电流就能亮，并且他那边没有干扰，我记得他用的导线也是零电阻的。

@PromisedLandable

2 жыл бұрын

@sztomcat 照真理元素推導，那超光速通訊根本輕而易舉。電池跟燈泡放得很靠近，然後導線拉個十億光年這麼長，對方一按開關我這邊立馬得到幾億光年外的訊息。想想就知道這不可能,

@wmandli2005

2 жыл бұрын

我无法看懂知识点、但是能看懂你的意思。 就跟阿基米德说、给我个支点我可以撬动地球一样。我们知道这个原理就好了。若要说现实、你可以找出无数无法完成的理由。 大家都知道现实很难实现，但你非要长篇大论详细讲出来。这样让人感觉有问题的不是这个理论、而是你有问题，

@user-xe1de9if2o

2 жыл бұрын

@sztomcat 是啊，Ve 看到最后，有种央视的《走近科学》之感了。

@a2cpp

2 жыл бұрын

@sztomcat 这个想法假定电路必须闭合灯泡才能亮，这点有争议。

原视频 0:47 ：the light bulb has to turn on immediately when current passes through it 。原视频 12:26 也解释了刚开始时的电压并不会为完整电压。原题假设都是完美的，极端的，只要任何电流通过灯都会亮。当开关闭合时，电池周围的导线就会立马产生电磁波，而这个电磁波只需要1/c的时间即可到达灯泡，并产生电流。这题问的不是几秒后会有稳定电流而是几秒后有任何电流。 Edit: 感觉这次是李老师被题目误导了。基本大意就当电磁波未完全覆盖导线前，上下两根导线基本就是两个天线。而从电磁波从电池天线传导到灯泡天线产生微弱电流只需要1/c秒的时间。而具体初始电压和上下导线所形成的电感大小有关，但初始电流和电压的大小我们并不关心。 原视频下面附有有加州理工LIGO（观测到引力波的那个）团队成员对这道题做的解释和用15.5ft导线做的实验。建议大家看看。

分析的有道理

有科研的味道了，期待实验！！！

如果開關接在燈泡旁邊應該會有第一“波”電流通過（電流錶可測，但燈不亮） 更想看看如何設置實驗😜 線圈超導能做到，電感消除（影響）沒辦法

李老师好，最后的那个电流图像我认为应该出现两个更接近于阶梯的图像（而不是峰值后逐渐递减）。因为I=dq/dt, 一旦右半部分传递的电磁场在灯泡那一点初次形成后，dq/dt的值在下一个左半部分场到达之前应该是恒定的。

@solitonz

2 жыл бұрын

S1到灯泡的一瞬间，灯泡上的电压是V。然后，在S2到达之前，灯泡上的电压是在下降的，因为这个期间流过灯泡的电流是灯泡左侧电线里的电荷。到此为止，我觉得李老师是对的。但是，我觉得这个S1在灯泡上产生的电流是瞬间消失的，时间是电场传递过灯丝的速度，大约就是光速。在这个之后，S2到达前，灯泡上是没有电流的。

太精彩了 👏

喜歡李老師足夠嚴謹

这个确实可以通过试验证伪，如果1/c的结论成立，那么灯泡亮起的时间只和距离电池的空间距离有关，和连接导线的长度无关。只要有接网线的经验，显然知道这个是不成立的。

这个问题让我回忆起初中刚学电路那会儿，一直绞尽脑汁思考电流是如何传播能量的。当时以为自己是强迫症，钻牛角尖，没有找同学老师讨论过，唉，现在释然了，原来我可能适合搞理论研究😄

@chengkunhuang3318

2 жыл бұрын

我初中也想过这个问题，不过很快就不想了😄

我喜歡看李永樂老師的教學 (要更正錯誤) 電池內部的電場方向，應該是負極導正極 (電場的定義為：正電荷受力方向)

@yuns7111

2 жыл бұрын

好像确实是这样 😂

@taojiang1650

Жыл бұрын

电池内部的电场方向和外部一致。由正极到负极。你说的是负极到正极的是电流方向。正因为电流方向和电场方向相反，才需要电池里的化学能支持。

高速的印刷电路板就要考虑这种问题。要靠蛇形走线之类手段，保证相应的导线长度相同，否则长的导线上的信号比短的导线的慢，就会造成传输的数据错误。

其实这道题的关键是开关离灯泡的距离，而不是电池离灯泡的距离。正如李老师说的，在开关闭合之前导线里已经有电势了，电池的正极和连接正极的开关处没有区别。电势变化是从开关闭合的地方发生的。 如果电池和灯泡直线距离1m，开关在两者之间（直线距离各7.5万米），如果闭合开关后1/c秒灯就亮了，那就违反相对论，我们可以造一个超光速发报机了😄

@isttoday

2 жыл бұрын

對啊 這才是關鍵

@jiehuang9221

2 жыл бұрын

同意李老师的视频，同时觉得你说的超光速发报机有问题，因为另一个博主也是基于电磁场在灯泡和电池之间的传播得出的结论，电磁场的传播速度并没有超过光速。

@PromisedLandable

2 жыл бұрын

@@jiehuang9221 他說的不是電磁場的傳遞速度，而是你得知遠方開關狀態的速度。如果電池跟燈泡間隔1m，只要1/c秒就可以傳播電場讓燈泡亮的話，那我開關放到1億光年外，拉條導線連通。那當一億光年外的開關狀態改變時，我這邊不就幾乎立刻知道？ 再配合摩斯密碼，這不就是超光速電報機？ 愛因斯坦的棺材板要壓不住了啊！

@ShiehJimmy

2 жыл бұрын

@@PromisedLandable 這邊有點錯了，決定燈亮時間的是開關和燈的直線距離，所以你把開關拿遠了燈亮的時間就會晚，和中間線怎麼走沒關係

@Young_Li

2 жыл бұрын

@@ShiehJimmy 他們知道不可能，他們是舉反例阿，話說超光速通信這反例舉的好

精彩的解释

两个我最喜欢的科普频道！

李老师，真理元素已经更新的他的视频了，他做了实验，也参考了网上其他博主的仿真计算，看起来，在您说的暂态电流从开关离灯泡近的那一条通路传递到灯泡之前，就有一个微弱的从开关隔空传递到灯泡的暂态电流，李老师您怎么看？

1、关键在于能量发射装置（电池）以及导线的材质 1.1、如果导线是超导的（好像原视频是这样设定的，没看过原视频），那么电池只需要加载仅仅足矣点亮灯泡的能量即可，所以能量装置的功率可以极低，即使与灯泡空间相隔只有1米，也不可能通过空间传递能量点亮灯泡。 1.2、如果是普通导线，而要将长达30万公里X2的电路运转起来，其线材能量消耗就是天文数字，所以能量装置必然功率极大，所以如此大的功率，部分能量必然会散发到空间中，而灯泡和能量发射装置空间距离只有1米，所以足以通过空间能量传递点亮灯泡（哪怕只亮一下） 2、所以此题目没有标准答案，因为给出的条件不完备。 答题完毕。。。

@user-vf7du4qh2z

5 ай бұрын

老师的知识渊博无可否认 。但是我认为导线不管多长灯泡亮的时间是一样的。因为导线铺好后，开关的两端，就是电压两端，很简单开关，合，灯泡，亮。 灯泡亮，与手边的灯泡亮，的亮，时间是一致的。无需讲能量的传播。 1 回复

期待測量電子在實體中的速度，另外超導體要解決的究竟是電子的移動還是電磁波的傳導呢。

李老师 更正下 ：PCB中有PI和SI 功率部分是做PI（电源完整性）用的是欧姆定律为基础 SI （信号完整性）是以电磁波为基础的，他们并未统一。所以电路中的电源系统和信号系统还是要分开讲。点亮一个LED灯的话 这种低速的信号 还是要按照PI来分析。

应该还要考虑上下两根导线的耦合问题，如果这两根导线如图所示没有绝缘没有双绞的话。当开关合上的时候，开关后面的瞬态电流会形成磁场，从而作用到上面的导线上。因为上面的导线已有电场，所以我觉得Veritasium可能没错。

@TheLiuyongquan2010

2 жыл бұрын

间距一米，你觉得磁场可以给灯泡亮起来，那我手机无线充电怎么还得贴着充电板啊，难道都没你聪明？

@shuoma5303

2 жыл бұрын

@@TheLiuyongquan2010 提供一个思路而已，何必大呼小叫。奥斯特发现电磁感应时，磁针能偏转，这里灯泡为什么不能亮？

换个思路：如果，把开关和电源向两头延申的各15万公里的长导线不理解为直线而是打成卷。这就是两个对置间隔1米的感应线圈，无线充电线路，就能立刻得到1/c秒的答案。

@masonwong2805

2 жыл бұрын

無限直線所產生的感生電動勢速度， 會和有限曲線所產生的會一樣嗎？ 雖然這個思路不錯， 但是開關的位置在轉換思路後， 作用性質變得完全不一樣

@yuzhouqin1857

2 жыл бұрын

@@masonwong2805 Veritasium没有说是30万公里的直导线。开关闭合的瞬间会使电场发生变化，位于1m外的导线多少都会产生感应电流。打成卷的目的只是定向放大这个电磁信号，使它可以达到特定的功率。

@julianchai3105

2 жыл бұрын

感应线圈的充电时间要计算么

@yuzhouqin1857

2 жыл бұрын

@@julianchai3105 光在空气中传播的速度都不是C，所以永远不可能达到1/C秒。物理问题都是极限完美情况的前提下的。设计多长的线圈？灯泡多少功率？这些都是工程学的问题。手机的线圈展开1米左右可以实现10W以上的功率传输，而小功率的led灯珠可以做的0.01w以下。一道物理题，1/C秒这个答案的意思是理论上可以极限逼近1/C。

不錯,確實有東西

實際上，導線會有電感效應，會延遲電流的傳送， 所以，實際上送電，到受到電後發光，其實很是慢的(肉眼可見)。 所以，此題，如果是假設是理想導線，才能用上面的方法計算。

用电池不太直观，直接改用电容器来考虑比较容易，如果电池变为存有大量电荷的电容器，在断开时，空间已经存在正负电荷形成的电场，但导线是等势体，和电容器电势相等，决定电势是导线的电荷分布，当闭合开关瞬间，电荷分布并未改变，在开关处电流会逐渐增大到一个较大值，然后通过这个电流改变电荷分布，从而在导线内部形成电场线，这个时间是通过电子的分布改变实现的，速度不会快于光速，所以时间绝不可能是1/c

@sicheng_wang

2 жыл бұрын

开关不就是电容吗