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为什么把大地规定为零电位 大地为何被定为零电位

1、历史原因

在电学研究初期,人们并不知道地球本身的电位,因此需要先规定一个电势基准面。当时,人们选择水银作为电势基准面,但后来发现这种方式存在很多不便之处。因此,逐渐考虑到以地球为电势基准面。虽然地球表面电势并不是彻底稳定的,但是在地球表面的所有附近位置,地表的电势差异并不是很大(通常是几百伏以内),因此选择地球表面作为电势基准面是相对可靠的。

2、便于测量

实际上,以地球为电势基准面更容易测量。人们可以将地球作为一个巨大的导体,放置一个具有已知电势的“电压源”,与地球相接触。这时,“电压源”的电势差就等于电流通过地球基准面时一个对应的电压。这样,地球基准面的电势就可以被规定为“零电势”。

3、具有代表性

将地球表面规定为电势基准面,不仅仅是因为测量方便,而且还有很重要的理由。由于地球表面是包含自然与人造场所的基本定位点,因此将地球表面规定为电势基准面能够使科学家们更好地理解和研究所有类型的自然和人造场所。例如,人们可以将地球模型植入电路模型,从而更好地模拟电路行为,加深理解。

4、国际标准

在 1884 年召开的国际勘误会议上,通过决议,将格林尼治子午线确定为通过本初子午线的经度线,以此确定全世界时间。而在研究电学领域时,人们采用的也是同样的思路:采用共同的标准和单位。因此,国际上规定地球表面为电势基准面,作为所有电极之间的参考基准。这样,不同地区之间的测量数据可以比较和校准,使科学研究成为可能。

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