考試開始三分鐘。
林決便已經寫下最後一道題的答案。
【根據標準趨膚深度原理高頻電流透入導體的深度為︰ δ = ˇ( 1 / πfμσ ) 】
【在理想趨膚效應假設下,電流僅在半徑為 a、厚度為 δ 的薄殼表面均勻分布,且 a ? δ】
【此時,導體的等效截面積為︰ S 2πa • δ 由電阻定律 R = l / (σS)】
【由此可得,高頻下導線等效電阻與頻率的關系式為︰ R_eff = ( l / 2πa ) • ˇ( πfμ / σ )】
【結論︰在理想模型下,等效電阻 R_eff 與工作頻率 f 的平方根成正比,即頻率越高,導線等效電阻越大。】
“太簡陋了啊……”
林決笑了笑,在心中思考著,
“如果頻率繼續升高,趨膚深度 δ 變得與表面粗糙度相當呢?如果不考慮線圈繞組間的磁場耦合干擾呢?
出題人把這些全都忽略掉,得出的電阻值在實際工程中應該會產生30%以上的誤差......”
【求知】狀態下的他,一旦思考起這些問題,便徹底停不下來了。
隨即,林決呼出一口氣,在答案下方寫下了一句頗為狂妄的話。
“雖然在理想模型下,該流程能夠理論實現,但在實際高頻工程應用中,該模型卻存在致命缺陷......”
他不打算再陪出題人玩這種過家家的游戲了。
既然決定炫技,那就炫個徹底吧!
林決筆尖再次落下。
這一次,他跨越了高中的物理維度。
悍然引入了大學電動力學的麥克斯韋方程組!
偏微分方程在紙面上鋪開。
林決大腦瘋狂運轉。
他開始計算著非理想狀態下的各種損耗!
從高頻電流交變磁場引起的臨近效應,到電磁波輻射向外圍散發的輻射損耗,再到線圈匝間分布電容所引起的自諧振頻率偏移!
一層層的推導。
一步步的微積分演化。
不過,由于這種硬核物理推導太繁瑣!
很快,原本答題區域就被林決寫滿。
見狀,他皺了皺眉,隨後舉起了右手。
“老師。”
監考老師聞聲快步走了過來。
“怎麼了?試卷有問題嗎?”
林決搖了搖頭,
“試卷沒問題,不過解答題的位置不夠寫了,能不能給我拿幾張額外的空白草稿紙,大概……要三張吧。”
“多少?三張?!”
監考老師愣住了。
這趟考試本來就發了的草稿紙,這小子居然還要額外三張?!
帶著些許狐疑,監考老師目光落在了林決試卷之上。
很快,監考老師眉頭皺了起來。
好家伙!
這小子試卷前面的選擇題,填空題竟然一片空白,但最後一道壓軸題答題區域卻是被填滿了。
看著卷面上密密麻麻的符號,監考更加無語了。
從最後一道題開始做,你當你誰呢?
物理競賽也能有嘉豪?
無語歸無語,但監考老師還是給了林決三張草稿紙。
“謝謝。”
林決低聲說了句,再次專注著剛才的推演。
.........
另一邊。
考場外休息區。
作為帶隊老師,範志國和張建此刻也從考務組那里拿到物理預賽試卷。
兩個老教師湊在一起,開始摸索著這次考試的難度。
前面的選擇填空和常規大題,
兩人看得連連點頭。
以林決實力對付這些題,估計輕輕松松。
然而。
當兩人看到最後那道特斯拉線圈壓軸題後,範志國和張建臉上的笑容凝固了。
張建瞪大了眼楮,好半晌,才有些不可思議說道,
“開什麼玩笑!今年這預賽出題組是瘋了嗎?!怎麼出的題這麼偏?!
預賽居然直接考特斯拉線圈?!而且還深入到趨膚效應?!”
範志國臉色也滿是遺憾,
“確實,這種哪怕是放在大學物理里都是冷門考點,高中生怎麼可能接觸過?!這次滿分估計沒戲了。”
“......也不知道今年這預賽的卷子到底是誰出的,這不純純為難學生嗎?”
不過,老範郁悶歸郁悶,但對林決依舊充滿信心,
“算了!就算這道壓軸題拿不了分,但以林決的實力,前面300多分絕對是穩穩拿下的!”
“再說了,這種題可不止咱們林決一個人做不出來,整個陽西市三百多號競賽生,今天估計全都得栽在這道題上。”
……
同一時間。
千里之外。
北大物院。
某間堆滿了物理模型和文獻的辦公室內。
“鈴鈴鈴——”
隨著辦公室內的座機鈴聲響起,一個滿頭銀發,穿著洗得發白的舊襯衫的老者接通了電話。
電話剛接通,听筒里立刻傳來一個幾近崩潰的聲音,
“許老啊!許老祖宗哎!!!”
“我就說這次全國預賽不該出那道特斯拉線圈的題吧?!您非不听!”
“現在好了,現在全國各省的競賽帶隊老師,都快把咱們命題組辦公室的電話給打爆了!
所有人都在罵娘,說咱們出題組故意刁難考生......”
打電話的,是這次全國中學生物理預賽出題組負責人陳之年。
面對陳之年的抱怨,北大物理教授許淵只是冷哼一聲,
“刁難?老子就刁難他們咋了?!”
“你看看現在的高中物理競賽有多烏煙瘴氣!那些教練成天就知道搞題海戰術!真搞科研的時候,一問三不知!”
“國內這些優秀的大學專門開通保送通道,要的是能搞科研的頂級天才,如果全是一群只會刷題的廢物有個卵用?!”
電話那頭的陳之年被訓得啞口無言,只能苦哈哈解釋,
“許老您說的都對,但這畢竟只是預賽啊……”
“你少在這給我放屁!”
許淵懶得他解釋,
“老子出的那道特斯拉線圈壓軸題已經很簡單了好嗎?!”
“小陳,你以前也是我的學生,你難道不知道我這輩子最討厭的就是理想模型嗎?!”
說到這里,許淵語氣還委屈起來了,
“而且為了照顧那幫廢物的水平,我已經強忍著惡心把這道題改成了理想趨膚模型了!”
“我沒有讓他們去推導實際高頻工況下的‘臨近效應’!沒有讓他們去計算‘輻射損耗’!
他們這幫帶隊老師和學生就該對我感恩戴德了!懂嗎?”
“這幫廢物真是有臉了,一道閹割版的弱智題,他們居然還好意思打電話來抱怨!?”
許淵越說越氣,當場化身祖安人,
“連個簡化版理想特斯拉線圈原理都搞不懂的競賽生,還搞什麼物理?趁早收拾行李回家養豬去吧!”
“啪!”
許老罵完,也不管陳之年如何想,當即掛斷電話。
這位被學生們尊為魔丸教授的老者坐回椅子上,嘴里還在罵罵咧咧,
“一群不懂實際科研有多復雜的蠢貨。”
“世界上根本不存在完美的物理模型!”
“要是真有學生能把非理想狀態下的臨近效應和損耗給我推導出來……
嘿......老子直接收他當關門弟子!”