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真空能不能导电之实验探究
2012/08/09
IP:北京
非常感谢各路大神的批评指教建议,我增加了不少科学知识素养,就像奥林匹克

就像萨乌丁,银牌不要紧,关键是精神;就像一些小国,从来没奖牌,每次要参加


解决疑问板块          请各位先看完本段在回帖
请大家参考电子逸出功,虎哥实在是太N了,点出了关键性问题(看61楼)

1、最重要的,我的视频中介绍了真空不管导不导电都是假命题,因为导体的定义是能有自由电荷定向移动的物体,真空没有介质,所以谈不上导不导电,人能不能生蛋?、
2、请各位仔细观察后在提出质疑,大家没有发现12V的时候后电流减小至20ma,而400V时就到了80ma吗???原因就是电场力增强了,导致电荷引力增强,时飞跃电子增多
3、为什么要做2000V实验??为了告诉大家电场力增强的话,真空就能穿越电子。但是电子时不连续能量,当电场力不足以吸引1ev的元电荷时,
就没有电流
总之,实验告诉大家,真空不能谈及是否导电,客观上获得电流的原因是电子自身飞出,而不是真空本身可以导电



实验的不足之处

无法探究电弧是否是稀薄空气电离?改进办法,充满氖气(谁给我啊)后抽气看看电弧是否变色(刁钻)



2

DSC00967.jpg

   DSC00968.jpg



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真空能不能导电?看到很多人在贴吧扯,那么有没有人试验一下呢?

实验视频由于小型事故有所延迟,请大家谅解,现在视频已完成,由于压缩原因稍稍不清晰,但完全不影响结论

大家一定要注意,视频最后一个试验中,那是真空中的电弧,绝对不是空气放电,关闭真空泵电弧立即消失,而且这个电弧跟空气中的不一样的,这个电弧发蓝,空气中发紫


↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 视频↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓


点击此处查看视频
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DSC00944.jpg DSC00945.jpg DSC00952.jpg 灯泡爆炸导致实验延误,请谅解




关于实验器材1,真空泵采用2pa旋片真空泵,为了保证极限真空度,我购买了全新的荷兰进口的100号壳牌油
2,为了使金属线不漏气,我用凡士林密封了(凡士林不导电)
3,线材用了4平方线,保证电流电阻准确
4,其他还不知道,由于我今年初中毕业,暂时没有专业设备专业技术,只能用简单实验来证明
+10
科创币
samhrc
2012/08/10
注意安全~ 顺便安慰下。
+200
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天易
2012/08/10
实验奖
+10
科创币
jesty
2012/08/10
能加分的,请多多奖励楼主,以鼓励本坛实验精神。
+28
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土豆
2012/08/10
精神可嘉,虽然命题不准确
+16
科创币
lv
2012/08/10
剩下的都给你
+20
科创币
科技人生
2012/08/10
+50
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极度深寒
2012/08/11
很好很系统
+50
科创币
zhaokenb
2012/08/11
安慰下
+1
科创币
布布卡
2012/08/11
真空中的电弧。。应该是稀薄空气电离
+20
科创币
mobius
2012/08/11
精神可嘉!
+20
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五成熟的牛排
2012/08/11
鼓励
+20
科创币
听我说瞎话
2012/08/12
支持!
+25
科创币
ss3070
2012/08/14
不加分不行了,不管结论对错
+49
科创币
yz710804695
2012/08/14
23333
+25
科创币
五太狼
2012/08/20
精神可嘉啊……可是真空导电的问题你可以去看看电子管的原理,并不算导电,而是热电子发射
+25
科创币
羊一只
2013/02/20
我们需要这种精神
+25
科创币
三十斗
2014/05/12
精神可嘉
156
14年4个月前IP:未同步
448595
101楼
感觉楼主这个题目有点怪,“导电”本质上是带电粒子的运动,“真空”就是没有任何物质的空间,带电粒子当然是物质,既然没有物质,又怎么可能导电?所以0楼第一条没有说到点子上,应该是“真空是一种状态而非物质,因此不能谈论其导电性”。而且“人能不能生蛋”这个题目很好回答,没有任何不妥。
    
    看了实验,发现楼主和大家忽略了一点:当电子获得能量从一个电极运动到另一个电极的时候,它所处的环境因为它的存在就已经不是真空了。所以做这个实验除了尽量提高真空度以外,还需要用一种惰性材料做电极,减小干扰因素。

    关于真空的定义,估计有人会较真,说宇宙空间虽然也有极为稀薄的气体,但是也远比地面上人们能够达到的真空度要高,所以应该算真空了,好,那么退一步讲,姑且称之为“真空”,再用不受激发的惰性电极实验,将所有干扰因素都控制到最低,那也没法下结论,因为所谓“真空”中微量的粒子不管是否导电,以现有的测量条件都很难得到准确结果。

    如果忽略语法上不通,其实“真空能否导电”和“真空能否传声”这两个问题是相似的。如果空间中气体分子很少,声波很难传播,但是理论上如果加大声源的强度,提高侦测精度,也能够探测到,导电的问题也是类似的结果,只有“绝对真空”的时候才不导电、不传声。

    忽然又想到一个问题,即使是平时所说的“绝对真空”,实际上也不是空无一物的,无数的正反粒子每时每刻都在诞生也消失,这又怎么算呢?

    太困了,思维有些混乱,大家将就看看吧。
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14年4个月前IP:未同步
448916
102楼
导电不就是在场强的作用下电荷的定向移动吗!也就是电荷的交换,达到一个平衡。电子管不就是根据电灯泡发光发热发出热电子发明的吗,一根导线放在灯丝上方,导线上就会产生电流。
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14年4个月前IP:未同步
449539
103楼
回 8楼(h2feo4) 的帖子
是无机酸?
+1
科创币
h2feo4
2012/09/08
是滴
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14年4个月前IP:未同步
449848
104楼
快来人围观啊。。。。。
无机酸大神来了~~~

是真妹子哦~~~~~~~~~~
+1
科创币
冰红茶1
2012/09/08
小子 想被人弹鸡鸡不
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14年3个月前IP:未同步
454932
105楼
楼主的真空中只是相对的真空
看得见的是压力计
看不见的其实这里面还有很多物质
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13年10个月前IP:未同步
500529
106楼
很少挖坟,但看到楼主的结论中一句“真空能否导电是假命题”感觉有待商榷,所以啰嗦几句。

首先,明确真空概念。中学起点,甚至非理论物理专业的大学起点,都可以认为“真空是不存在任何物质及物质微粒的空间”。其实在电学领域,我们讨论真空的时候就是以此为基础展开的。

在这个起点上,我们可以认为:“真空本身是否导电”是一个假命题。真空管的工作原理是阴极电子发射(热发射、光阴极、二次发射、场致发射等)+阳极高压加速。无论它采用哪种发射原理,只要克服了阴极材料的电子逸出功,真空管里就会有电子通过,就会产生电流;这个实验现象是无法描述真空本身性质的。真空管里的真空只是给电子的加速和飞行提供了一个长自由程的通道而已。

然后,我们应该考虑这样一种效应:从量子真空的高度去考虑,真空中是存在量子涨落(能量涨落)和粒子对产生-湮灭效应的。也就是说,真空并非前述的那种死寂空间,而是存在瞬现即逝的虚粒子对。如果我们给真空加上足够强的电场,理论上是可以把瞬时出现的虚粒子对拉开、防止它们互相湮灭的。这种粒子对产生对外电路的效果类似气体的电离,它会表现为真空突然被强电场“击穿”,真空中自发跳出正、反粒子作为电荷载体而导电。

稍微具体来说,γ射线的“对产生过程”就是虚粒子实物化的体现。在紧靠原子核旁的强电场中,一对正-负电子对可以获得一个能量超过10.2MeV的γ光子的全部能量而实物化,正电子就是这样被发现的。然而要用一般的实验仪器来验证这个效应基本是不可能的,因为足够拉开虚粒子对的强电场首先会摧毁电极物质的原子结构,使它的所有电子成为自由电子而破坏被实验真空的真空度;其次是破坏了电极本身。

也许将来我们能获得纯粹由强子构成的、完全不含电子的电极(类似中子星物质),这样才能用高压发生器产生的强电场来真正验证“真空是否导电”吧。
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13年10个月前IP:未同步
500533
107楼
其实,所谓黑洞蒸发的霍金效应就是以理论上推测微黑洞事件视界附近的强潮汐力会拉开虚粒子对,使它“实物化”为基础的。无论强潮汐力还是强电场,它们都有拉开虚粒子对的可能(当然电场对不带电的中微子和反中微子之类无能为力)。
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13年10个月前IP:未同步
500579
108楼
有一种东西叫做电子管 它的存在很好说明了真空是可以导电的!
这里说导电可能不合适 因为电子是从热的阴极飞到屏极的 数量不大 而且需要较高电压电子才可以具有足够能量 这就是电子管屏流不大的原因
真空里拉弧有困难 很难形成像气体那种离子通道 无法让较大电流流过 不过可能产生电晕

以上纯属YY 本人基础物理学很烂
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13年10个月前IP:未同步
500843
109楼
回 25楼(jxs) 的帖子
问一个问题;只有电子存在的空间叫真空吗?电场力吧电子拽到的真空中然后真空被破坏
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13年10个月前IP:未同步
500894
110楼
工程上把低于一个大气压的都叫真空,根据压强不同,分为粗真空、低真空、高真空、超高真空……

像电子管,要做到-7次方到-8次方。

显像管如果漏气,必然引起内部拉弧打火,如果显像管的生产车间洁净度不够,生产出来的显像管也会造成内部打火。
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13年10个月前IP:未同步
501804
111楼
回 20楼(hambaby) 的帖子
图上是什么东西?
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13年8个月前IP:未同步
516589
112楼
本人年仅初一,看此帖后深受感悟,多谢各位高人再次做出完整且易懂的概念
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13年8个月前IP:未同步
517408
113楼
Re:回 楼主(agckl1456789) 的帖子
引用第17楼土豆于2012-08-09 22:11发表的 回 楼主(agckl1456789) 的帖子 :
实验做得怎么样了,,、
话说今天刚在实验室把一个热管抽到了10^-3Pa,,,不知道这个真空度够不够做这个实验。。。

热管?--------能说下怎么做的?
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13年8个月前IP:未同步
517767
114楼
很久以前,有种玻璃泡叫电子管,用热灯丝阴极就放出电子了
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13年8个月前IP:未同步
517771
115楼
我记得高中物理手册上写真空放电能生成x射线
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13年8个月前IP:未同步
518413
116楼
不是很严谨啊,只把气体抽出不算绝对真空啊....这个结果只能靠理论推理了.........
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13年8个月前IP:未同步
518417
117楼
假设在绝对真空内,存在一对绝对电极(电极上的电子不能逸散到环境中),电极上加再高的电压,也不会击穿,它只能产生一个较强的电场。。
电子管能导电的原因是电子管内存在一根灯丝,可以向外发射动能很小的电子,使环境变为非绝对真空的环境,内部存在逸散的电子,栅极加的电压产生电场,使电子发生定向移动....
没有预热灯丝的电子管中,存在的消气剂的原子也会被电场电离后自由运动........
总而言之,绝对真空不导电
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13年8个月前IP:未同步
518421
118楼
Re:回 47楼(相对论万岁) 的帖子
引用第48楼samhrc于2012-08-10 19:38发表的 回 47楼(相对论万岁) 的帖子 :
也不能这么说,首先绝对真空不存在这就不抬杠了。如果变通一下,将真空看作是电容器的介质,那不就能通过高频电流了?实际上大功率(电子管)广播发射机的高压电容就是真空电容。

修正一下这里面出现的错误,真空电容的真空不是绝对真空,能介电的原因只是电极的电子逸散程度小,极板间的粒子流小,使等效电阻看起来很大而以.....
还有,高频电流“通过”电容的原因并不是电容电介质中的电子发生定向运动,而是电容的高速充放电造成的拟态通导而已,实际上,并没有电子(或者是说很少很少的电子)通过电介质而已。
最后,再强调一下电流是怎么产生的,电流是由电子定向运动产生的.........
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13年8个月前IP:未同步
518424
119楼
再强调一下,β射线(电子流)是具有物质性的,也就是说它既具有质量也具有能量。
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13年8个月前IP:未同步
518427
120楼
根据牛顿第一定律,无论是真空,还是存在介质,电子在没有其他外加条件下都是不能自己运动的,不管是那本书上写的都是XX介质中存在能自由移动的电子,而不是说存在自由移动的电子
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13年8个月前IP:未同步
519588
121楼
这不像是探究真理,而更像是抬杠
就算是其它固态液态气态绝缘体,只要施加足够高的电压也会击穿,你不能因此就说它们不是绝缘体
抠字眼抬杠除了哗众取宠,真的没有多少实际意义
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13年7个月前IP:未同步
534691
122楼
谁来解释一下真空中的电弧是什么情况!?!?!
那真的是真空吗!?!?(除去飞出来的电子)
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13年7个月前IP:未同步
534761
123楼
我觉得真空可以导电的,太阳风不就是钟带电粒子。还不是在太阳系跑了这么远。

不过话又说回来,楼主的命题不严密啊。按照爱因斯坦的说法。真空也是非空的。里面还有空间物质,能量场,反物质。东西多着呢。
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13年6个月前IP:未同步
535234
124楼
回 27楼(l2930) 的帖子
这样看来真空的定义还是很模糊啊,理论物理学家还认为我们通常所说的真空还有很多稀奇古怪的粒子不停地产生和湮灭,如果说真空应该是什么都没有,在理论上理想的真空也不能形成了,就更无从谈起真空是否导电了。
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13年6个月前IP:未同步
537751
125楼
瞎搅合一下...看见了电弧就是有光子了吧...那如果说它就是在“”真空“中产生的话就说不过去了吧...
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13年5个月前IP:未同步
549194
126楼
那个泵不行,要扩散泵!抽到-6次方的真空度就不导电了。你的那个基本在百帕数量级。
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13年5个月前IP:未同步
549234
127楼
回 33楼(hanbreen) 的帖子
真空溅射镀膜是要加工艺气体的,比如氧气、氩气、氮气。不加工艺气体靶材是点不起来的。
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13年5个月前IP:未同步
549281
128楼
回 127楼(tyomm) 的帖子
哦,学习了,那为什么还叫“真空”镀膜?
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13年5个月前IP:未同步
549295
129楼
回 楼主(agckl1456789) 的帖子
这好想不能完全真空啊!
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13年1个月前IP:未同步
656527
130楼
供参考 QQ图片20131205152658.jpg
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13年1个月前IP:未同步
656540
131楼
精神可嘉,但真空度这个实验设备不能保证,抽真空后电流的变化以及停止真空泵后的电流变化说明真空度是在变化的,容器不是一个完全密闭的容器,所以实验结果不能完全采纳。
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13年1个月前IP:未同步
656588
132楼
= =  都看你们都纠结半天了 、、、


太阳会在太阳黑子活动的高峰时产生太阳风暴,它是由美国“水手2号”探测器于 1962 年发现的,它是太阳因能量的增加而使得自身活动加强,从而向广袤的空间释放出大量带电粒子所形成的高速粒子流,科学家把这一现象比喻为太阳打“喷嚏”。由于太阳风中的气团主要内容是带电等离子体,并以每小时 150 万到 300 万公里的速度闯入太空,因此它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。太阳风暴爆发时,将影响通讯、威胁卫星、破坏臭氧层,对人体的健康也会造成一定影响。
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13年1个月前IP:未同步
656589
133楼
太阳会在太阳黑子活动的高峰时产生太阳风暴,它是由美国“水手2号”探测器于 1962 年发现的,它是太阳因能量的增加而使得自身活动加强,从而向广袤的空间释放出大量带电粒子所形成的高速粒子流,科学家把这一现象比喻为太阳打“喷嚏”。由于太阳风中的气团主要内容是带电等离子体,并以每小时 150 万到 300 万公里的速度闯入太空,因此它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。太阳风暴爆发时,将影响通讯、威胁卫星、破坏臭氧层,对人体的健康也会造成一定影响。
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13年1个月前IP:未同步
656590
134楼
真空不导电,但是带电粒子是可以在真空中运动的
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13年0个月前IP:未同步
657120
135楼
你那个里真空差的远
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13年0个月前IP:未同步
657170
136楼
真空当然能导电啊,电子在真空中运动,比如说显像管电视机就是最好的例子
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13年0个月前IP:未同步
657171
137楼
阴极射线管!x光机!
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12年11个月前IP:未同步
663239
138楼
颜色不一样的
image.jpg 空气 image.jpg 真空
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12年8个月前IP:未同步
684623
139楼
你那个泵太不专业了。。。
机械泵还是单级的。。
根本不叫真空。。。
连材料放气问题都可以忽略了。
没有个大科研院校级别的试验所很难达到高真空以上级别的。
基本我们能见到的所有所谓真空的设备都是真空度很高的设备,无法达到理论真空。
所以肯定导电,不同的是电阻率大小而已。
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12年8个月前IP:未同步
685406
140楼
精彩....期待结果更新
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12年8个月前IP:未同步
686248
141楼
真空也是导体之一,当两极间的电压足够高时,电子就会越过真空,进入另一极。
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12年8个月前IP:未同步
686249
142楼
相对论万岁 发表于 2012-8-10 19:34
大家别争了,电子是物质,而真空不能有任何物质!没有电子移动,哪儿来的真空可以导电?


楼主,交电电是如何经过电容偶合而传输的????难道电子穿越了电容的介质而导电???如果是这样,那我只能说这个电容已经击穿了!!
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12年8个月前IP:未同步
686250
143楼
相对论万岁 发表于 2012-8-10 19:34
大家别争了,电子是物质,而真空不能有任何物质!没有电子移动,哪儿来的真空可以导电?


楼主,交电电是如何经过电容偶合而传输的????难道电子穿越了电容的介质而导电???如果是这样,那我只能说这个电容已经击穿了!!
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12年8个月前IP:未同步
686251
144楼
相对论万岁 发表于 2012-8-10 19:34
大家别争了,电子是物质,而真空不能有任何物质!没有电子移动,哪儿来的真空可以导电?


楼主,交电电是如何经过电容偶合而传输的????难道电子穿越了电容的介质而导电???如果是这样,那我只能说这个电容已经击穿了!!
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12年7个月前IP:未同步
687674
145楼
你想真空要买个分子泵,买个旧的不贵。
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12年7个月前IP:未同步
688204
146楼
ddbnn 发表于 2014-5-3 16:58
楼主,交电电是如何经过电容偶合而传输的????难道电子穿越了电容的介质而导电???如果是这样,那我 ...


至于电容,在宏观(整个电路)上看,确实是有电流的流过的
但是如果从电容内部来考虑的话,却并没有电子流过介质
理论上说,只有电子不易流过的物质才能作为电容的介质
至于电容是如何“导电”的,请参考人教版高中物理选修3-1
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12年7个月前IP:未同步
688370
147楼
这个实验没有意义吧,你想想看以前的显像管的电视,,就是电子流轰击屏幕上的荧光粉啊。。。。
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12年7个月前IP:未同步
688544
148楼
本帖最后由 毕毅 于 2014-5-13 19:34 编辑

多年前的老家电显像管不就是用电子发出去打在屏幕上做场扫描而形成图象的吗。多少像素就=要多少根电子束产生 ; 显像管绝对是真空的,而且还有防爆装置
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12年7个月前IP:未同步
689198
149楼
精神可嘉,但是要注意安全的说
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12年7个月前IP:未同步
693069
150楼
猜想一下  稍稍幻想 是不是当真空状态没有空气中的各种介质影响 还原了 电的真正面目 [s:12]
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我也是有底线的