如何設計實驗驗證直流電路中能量是通過導線外的電磁場傳輸的？

01-25

範圍限定在直流電路中。
坡印亭矢量適用於恆定電流嗎？恆定電流的磁場和電場有什麼聯繫？與交流電路的電磁感應不同，要如何驗證能量在電磁場中的傳播？
希望有大神指導一下，主要是實驗裝置的設計。

現有回答都文不對題（2016-3-15 晚11：00），題主的意思是如何通過實驗證明：

閉合迴路中，能量是通過周圍介質中電磁場傳輸，而非導體迴路中的電流傳輸。

以上無線電的例子都只能證明電磁場可以傳輸能量，沒有突出兩個重點：

1、閉合迴路中能量的傳輸方式；

2、不是導體中電流傳輸能量（這是最重要的），而是周圍介質中電磁場傳輸能量。

而且這些例子，更無法解釋直流電路（穩恆電流）迴路中能量的傳輸方式。

我只知道利用麥克斯韋方程的理論解釋（一知半解），實驗的方法我也想不出簡單有效的辦法。

還等大神來回答。
貼一篇科普文，大家先看看再討論，確定討論的是同一個事情，別一上來就變壓器之類的：

§6-5 能量在電路里的傳播
如果你知道▽是漢密爾頓運算元，那就沒必要看了，浪費時間。

僅僅只是一個想法，不一定對……對於中高頻的交流電路(個人覺得50Hz的工頻交流電，頻率有點太低了……)，可以這樣：

這個金屬電阻電阻R是放在那個全封閉的金屬盒子里的，盒子上可以開兩個很小的孔，從這兩個孔將導線引進去接在電阻上，導線的另外兩端接電源。當然，整個電路與金屬盒子之間必須絕緣。

假設交流電源提供的是正弦交流電。很顯然的，金屬盒子擋不住導線中的電流，只能擋住電阻周圍的時諧電磁場。

現在，在傳輸線上接上一隻功率表。由於金屬盒子的集膚效應，外界的時諧電磁場不能進入盒子內部。如果，電能只能由外界的電磁場傳輸給電阻，則功率表的有功功率讀數應該接近零，功率因數也應該接近零，整個電路基本只有無功功率在傳輸。

然後，將金屬盒子的蓋子掀開，觀察功率表的讀數變化。如果電能是藉由外界電磁場傳輸給電阻的，則有功讀數和功率因數都應該增大，電路開始傳輸有功功率。

之所以電源頻率要高，是因為低頻電磁波集膚效應小，穿透深度大，不易隔離。

題主的意思是，電路中如何用實驗驗證能量不是從導線芯子裡面傳輸的，而是在導線周圍的介質中以電磁場的形式傳輸的吧。就像高頻里同軸電纜，或者矩形波導一樣，能量是在電纜中間走的。所以什麼變壓器的答案都不對吧。不過答主說的是直流…而且用實驗來驗證

不限直流的話，高頻用波導和單線來傳輸分別比較對電能的傳輸效率如何？

學渣來答。

大概看明白是什麼意思了。做功的不是電流，而是電場。

也許是我想的太簡單了，根本不需要實驗：根據各種守恆理論，電流，或者說電子，在流過負載的時候根本沒有改變，(好吧雖然說現在的電子已經不是原來的電子了)電路中唯一的改變數其實只有一個：電壓，或者電勢。電勢差是電場強度的改變數和沿場強方向的位移之比，跟試探電荷無關。

如果要做實驗的話，設計一個簡單電路：直流源，導線，開關，三個電容，串聯。雖然電容是開路，但在電容充滿電之前是可以認為電路閉環的。很顯然，最中間的一個電容獲得的能量，並不來自電子。

變壓器，收音機，無線充電，這不都是么……

目測這是電磁場理論中關於transmission line的題目。

只需證明能量的傳播速度和電磁場的移動速度相同就可以了。

搞個足夠長的導線（LC越大越好），一頭接個方波脈衝另一頭接示波器，測傳播時間

變壓器。

感覺應該可以通過測量時間來驗證。

導線里電子移動的速度是很慢的

而電磁場是以光速傳播的。

如果導線足夠長，應該能夠證明直流電的能量不是由電子傳播的。

只有中學的物理知識，不知道這麼做對不對。

奧。。奧。。。奧斯特實驗？

別打我

可以利用公式推導得到題目結論的思路來考慮一下，電磁場課本的內容，忘了。