真空能不能导电之实验探究
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
视频

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  科创币    天易   2012-08-10   实验奖
+10  科创币    jyf   2012-08-10   能加分的,请多多奖励楼主,以鼓励本坛实验精神。
+28  科创币    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  科创币    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    摩比   2012-08-11   精神可嘉!
+20  科创币    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
来自 快乐DIY
 
2012-8-9 20:41:47
1楼
支持实验(也算DIY啦)。大家讨论,俺水平低,当主持人。[s:274]

另外,本帖加亮24小时。

补充:楼主实验不容易,精神可嘉!能加分的,请多多奖励楼主,以鼓励本坛实验精神。
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-09   好,非常感谢天叔叔,实验结果会震惊楼下的
+9  科创币    lv   2012-08-10   。。
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2楼
应该不能,因为导电需要导体,电弧放电是空气被电离,盐溶液导电是因为溶液里有离子,金属线导电是因为金属中有自由电子,而真空中什么都没有,所以我认为真空不能导电。
+1  科创币    天易   2012-08-09   第一个发表意见,加10分。
+9  科创币    石峻峰   2013-02-20   10分?
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3楼
一种导电是带电粒子穿过真空,例如光电效应,热电子发射,或者冷场发射等带来的带电粒子逸出电极
另外电极间的互容或互感可以传递一些信号,因为真空的磁导率和介电常数都不是0
除此之外没有了吧
+10  科创币    天易   2012-08-09   第二个发言,加10分。
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4楼
楼上,忘记改分数了,结果只加了一分。过后再补加给你。抱歉。
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5楼
想利用真空做耐压特高的电容么?精神上支持一下[s:228]。
+1  科创币    天易   2012-08-09   跑题了
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6楼
回 5楼(hefanghua) 的帖子
因为有冷场发射,所以真空不是好的高压绝缘材料
相比起来充高压SF6气体更靠谱
+1  科创币    天易   2012-08-09   跑题了
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agckl1456789(作者)
7楼
回 6楼(h2feo4) 的帖子
亲,有一种东西叫做真空断路器----真空灭弧室,上淘宝看看
+1  科创币    天易   2012-08-09   跑题了
+20  科创币    chaozhou   2012-08-12   上面不能评分,在这里给你加了,初中能想到这些很不错了。
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8楼
回 7楼(agckl1456789) 的帖子
真空断路器不适用于很高的电压(举例,您有见过超高压、特高压电力系统用真空绝缘咩),另外由于断的过快,可能导致系统震荡,对于很多系统来说会有麻烦
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agckl1456789(作者)
9楼
回 8楼(h2feo4) 的帖子
别叫您,有点反
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10楼
俺主持人谨慎提请大家注意:紧扣主题进行讨论——真空能不能导电?

其他问题等楼主公布实验以后再讨论。
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11楼
应该达不到完全的真空,所以那些少量的气体分子还是能导电的,只要电压够高
+10  科创币    天易   2012-08-09   加十分
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12楼
先问一点, 楼主的真空是如何实现的,什么指标参数下。
+10  科创币    天易   2012-08-09   这个问题,楼主可以在公布实验后再回答。
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13楼
据说真空是高频高压交流电的良导体,没试过,期待LZ的结果[s:227]
+10  科创币    天易   2012-08-09   谢谢参与
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14楼
高真空是良好的绝缘体,无可电离的导电介质电弧无法形成。参看真空开关就可以想到。
+10  科创币    天易   2012-08-09   举出证据了
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15楼
在高压电场下电子可能会发射出去导致有微弱电流通过,但应该不会形成电弧
+10  科创币    天易   2012-08-09   举出证据了
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-11   请看视频中最后的精彩!!!!!!!!不是电弧是神马
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16楼
回 8楼(h2feo4) 的帖子
您是ourdev上的无机酸大神!!!!!?
+10  科创币    天易   2012-08-09   参与奖
+1  科创币    h2feo4   2012-08-09   是ourdev的无机酸,但不是大神 :)
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17楼
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。。。
+10  科创币    天易   2012-08-09   发言奖
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18楼
真空应该能导电,比较电是不用空气维持的。
+10  科创币    天易   2012-08-09   参与奖
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19楼
真空能传递电磁场  使真空的另一端产生电势  也可以认为它是导电的吧 [s:274]
+10  科创币    天易   2012-08-09   参与奖
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20楼
JENNINGS VACUUM RELAY
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+10  科创币    天易   2012-08-09   设备奖
+1  科创币    金坷居士   2013-02-19   这个多少钱 我想买了
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1
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21楼
真空怎么可能导电,没有介质啊……恩,电子直接从真空中飞过去?好像这也算。等等,这世界上有绝对绝缘的物质么,讨论这个有意义么!?
+10  科创币    天易   2012-08-09   参与奖
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22楼
既然这样,真空只能通过某种频率的电子,某种频率不能通过.................
+10  科创币    天易   2012-08-09   参与奖
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23楼
要解决这个问题,要首先知道什么是真空!
真空的定义是“没有任何物质的空间”
而这种成都是无法达到的!
虽然我们能使气压降低,接近真空,但一旦有高压电极,有电压,就会形成电场,电子会从负极发出,形成一个通道,于是电流形成了!
但注意,真空不能有任何物质!电子也不允许!
没有电子,哪儿来的电流?
因此真空不能导电!
但解近真空的环境可以导电!
+10  科创币    天易   2012-08-09   参与奖
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-11   正解,我的视频和图片中已有介绍
+20  科创币    delete   2012-12-02   帮你升级
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2012-08-10 00:07:47
24楼
如果这里的“真空”是指:自始自终没有任何物体,也不允许任何带电物体通过的话,那这个“真空”就不能导电。
+1  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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25楼
可以导电啊:真空电子管
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-11   那是用灼热的灯丝发射热电子,原理不完全相同
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26楼
依我来看。。所谓的【导电】和电子是否能通过是两码事。。我们平时看到的导电是在介质中自由电子在原子中互相传递造成的、

但是想想电子管的原理
即使没有介质,我们照样可以让电子在空间中移动。  但是这里的看似的”导电“就和平时导线中的电子移动不同很多。真空管是靠加热阴极给极板上的原子们更大的内能最后使电子不断跃迁在表面形成一层电子雾,然后被电场加速出去。这样看电子的移动并不是靠击鼓传花一样通过介质,而是像球一样扔出去。  

另一点证明,真空管之所以真空就是为了避免加速出去的电子碰到了介质【这里是气体分子】从而阻碍电子的前进,就好比往沙子里打子弹一样,固然拿走沙子电子才能顺利通过。

所以问题还是问的比较笼统。。导电是一个模糊的概念,如果按照我们的常识所能看出的【有电流通过】。。那我可以说真空是可以【导电】的
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
+1  科创币    土豆   2012-08-10   支持
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-11   谢谢斑竹,不过请仔细看帖,因为我真的真的真的真的说了真空不真空都是假命题,您确信看见了?
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27楼
引用第23楼相对论万岁于2012-08-09 23:31发表的  :
要解决这个问题,要首先知道什么是真空!
真空的定义是“没有任何物质的空间”
而这种成都是无法达到的!
虽然我们能使气压降低,接近真空,但一旦有高压电极,有电压,就会形成电场,电子会从负极发出,形成一个通道,于是电流形成了!
但注意,真空不能有任何物质!电子也不允许!
.......

同23L

从严格概念上来说“真空”没有任何物质,包括电子,所以也就不存在“真空导电”这一说法。

那如果“真空”的概念换成 “只允许电子存在的空间” 能否导电。就比较清楚了。
在大环境下我们无法制造真空环境,但是在物质粒子之间却存在着真正的真空。
没有证明原子中的电子云中有其他物质之前,电子云所在的空间就是只有电子存在的空间。
所以,电子可以在真空中移动,那么真空“允许电流存在”
就像一根水管中没有水,但管中允许水流存在。

楼主的命题“真空能否导电”。
我觉得,如果一个真空区域中存在电场,存在电子,那么电子就会受电场力,受力它就会找个阻力,找不到阻力它就会移动,移动就有电流,有电流就是能导电的表现。

在导电能力上。我的猜测是真空的导电能力比很多绝缘体的导电能力还强。
因为电子在空间中受电场驱动不会受到阻力,而绝缘体对电子的流动阻力大。

想到这里。发现。。如果一个充满了游离电子的真空,加个电场,那不就超导了吗?
尼玛啊。。越想情况越多,不想了。OVER,真空是导电的。

[s:98]其实我想开个头。。
一个原子中,电子云的运动算是超导吗。。

========================================================================

在显像管中。加热发射灯丝的使得灯丝内的电子活跃,此时一部分电子被激发到灯丝的周围,在理想真空管中,相当于在真空中放了一群自由电子,此时高压电场的加入使得电子加速冲向阳极,在此过程中,电子不受任何阻力,其运动速度比导体中的电子运动速度要大得多。
+50  科创币    天易   2012-08-10   高质量发帖
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28楼
lz如何实验?不会用真空器件接高压测电流吧[s:274]
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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29楼
回 25楼(jxs) 的帖子
热电子发射。。。。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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30楼
Re:【请勿删帖】真空能不能导电,实验稍后说明
阴极射线管算真空不?
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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31楼
真空不导电
1.电子管中的阴极涂敷了容易发射电子的材料,加热并加高压后有电子逸出,管内空间有了自由电子(实际不是太自由),已经不能算真空。
2.电磁波可以跨真空传递,但不能算真空导电证据,电子在真空中的两个极板上忽多忽少,是在磁场电场作用下改变分布,并没有通过真空,不算导电。
3.真空中加热电极和加高压导致电子发射,情况参考电子管,也是破坏了真空(放了电子在里面),不能算真空导电。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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32楼
真空也有介电常数,真空也是可以导电的。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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33楼
真空导电列子不少,最常见的如电子管,真空溅射镀膜。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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34楼
觉不觉得超眼熟[s:274]   真空断路器
主要是利用真空灭弧,但是产生电弧也不一定是空气介质,比如这个真空断路器在断开的时候也会有电弧,是因为金属蒸发造成的。
cp9.jpg


另外空气开关貌似也有叫做真空断路器,谁来科普下。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-11   是的,真空确实可以起到灭弧的作用,但在高压下不适合的,用六氟化硫最好,另外真空也能起到防止氧化的作用
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35楼
回 34楼(avalanche) 的帖子
图片上的开关里面全是绝缘油  为什么我用短丝灯泡里就能啦弧
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
+1  科创币    delete   2012-08-10   灯泡里不是真空。。。。
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36楼
显像管里面是接近真空状态吧?显像管发射电子撞击荧光屏,这个应该可以视作导电吧?
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-11   显像管的原理和真空电子管有相似之处,都是用灼热的灯丝发射热电子,只不过CRT用阳极的电场力加速电子
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37楼
据楼主说,实验视频很快就出来了。建议各位届时仔细研究实验,有质疑的尽量提出来。
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38楼
这个实验要小心哟,锋利物品割到手可是有得受的
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agckl1456789(作者)
39楼
回 38楼(woowoowoowo) 的帖子
不仅如此,如此嫩的小手木有老茧防护,玻璃扎进去弄了好久才挑出来,痛死我啦呜呜呜,弄得地上全是血,撒了白药才好,所以延误了
+1  科创币    jyf   2012-08-10   可怜娃
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40楼
CWSSTC毁灭灯泡。。。。
点击此处查看视频
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-10   灯泡中有氦氮混合气,气压接近大气压,不是真空
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41楼
怎么还有人在纠结这种问题
空的水管能不能通过水流?答不能,因为通过水流的时候管子就不是空的了。。。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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agckl1456789(作者)
42楼
回 41楼(土豆) 的帖子
理发师悖论
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43楼
看视频的文字,楼主显然太客气了。论坛是大家交流的地方,作为版主,我有责任、有义务把一些有趣、有价值的话题突现出来,以便引起大家的注意,进而讨论、交流,共同提高。窃以为,这比有的学校课堂有价值多了。

大家针对楼主的实验,有什么问题请提出来,并有请楼主“答辩”。
+1  科创币    delete   2012-08-10   天叔都被那字整得不好意思了,哈哈哈
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44楼
真空当然能导电,这还用试验吗?要不然以前的真空管怎么工作呢!
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-10   请亲好好查阅资料
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45楼
看似简单的问题,包含深刻的道理,这样的科学精神值得学习。能够提出问题,说明你有一颗善于思考的大脑,[离解决问题的距离不远了。[s:269][s:269][s:269][s:269][s:269]
+10  科创币    天易   2012-08-10   哲理奖(或者废话奖,呵呵)
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46楼
在通常情况下气体分子是电中性的,但在地面放射性元素的辐照以及紫外线和宇宙射线等的作用下,或多或少总有一些气体分子或原子被电离,即原来是电中性的气体分子或原子分离为一个电子和一个带正电的离子。不过此时灯泡的正离子和电子为数甚少,故所形成的电流十分微弱,在通常情况下可以忽略不计。而且常压下高密度的气体分子阻碍离子在正负电极间的移动。灯泡中的气体被真空泵排出,阻碍作用越来越小,电离出的点子可以获得较大的速度并且和电中性的气体分子碰撞时可以将电中性的分子电离。并且这种电离作用在一定区间内是链式的,电离的分子数瞬间到达饱和并维持平衡。

为什么说平衡呢分两个方面:1、看气体越是压强低,阻碍作用越小。2、虽然阻碍小了,但是可供导电的离子和潜在能被碰撞电离的分子也少了。这就会达到一定平衡。

当压强更低的时候。供导电的离子和潜在能被碰撞电离的分子减少到一定程度了,真空的高电阻就开始表现出来了。

平衡的道理也在一定范围上解释了为何电阻定律不适用于稀薄气体导电:当稀薄气体压强一定的前提下,电压增高,电子碰撞的动能加大,有更多的分子被电离。直观上就是随着电压增加、电流增加了。但是电压增加到一个值的时候、电子和正离子与气体分子的碰撞传递给了未电离的气体分子更多的动能。大量高速运动的气体分子阻碍了离子和电子的运动。所以电压增高到一定的时候电流反而下降了。当电压继续增加、穿越了阈值之后由辉光放电变成弧光放电、热电子发射取代了电离碰撞则电流又呈雪崩样的上升。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-10   和我的结论一模一样
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47楼
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?
+10  科创币    天易   2012-08-10   又一个理发师
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48楼
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。
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
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49楼
以上很多人显然是在玩文字游戏
我还可以玩更好玩的文字游戏
根本就不存在"真空"!!!!!真空不能存在任何物质!!! 而要创造一块没有物质的空间就必须要用某种物质将这块空间与外界隔离!!!而真空中不能有任何物质!!!
回到楼主的问题,显然楼主本意的疑问是电子能不能在真空中通过
答案是能
原因是,凭什么不能
+10  科创币    天易   2012-08-10   参与奖
+1  科创币    agckl1456789   2012-08-10   请您再次看帖,我已更新,感谢
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