Просмотр полной версии : что такое электрический ток и напряжение
Один чел выложил в развлекательном портале задачу. За 8 часов ее не решил никто, но написали 62 стр. комментариев. Трехфазная сеть 380В, включена лампочка 220В 100Вт. Какое напряжение на ней?286851
Какое напряжение на ней?
А какое напряжение нужно указать?
А причиной непригодности НЧ ламп к работе на СВЧ, является не время пролёта электронов, а межэлектродные ёмкости этих ламп.
Истинно так.
UN-NS, между фазами Vrms=380 В, после диода остаются только верхние полуволны Vpp = 380 * SQRT(2) = 537.4 [В]
Valery12
12.04.2018, 20:02
alex_m
Ток несинусоидальный, по какой формуле Вы вычисляли Vrms на лампочке?
Valery12, а я RMS поэтому и не считал, я посчитал пиковый размах Vpp :smile:
Как будет светиться лампочка? Тускло или ярко?Или сгорит? Хорошая задачка. Самое смешное, что электрики в городах на лестничных площадках делают так лет уже 40 как ....
Не забываем, что лампочка тепловой прибор с чисто активным характером нагрузки
На лампе 190В и служит она без замены годами, правда свет ее заметно мерцает. А для расчета даже не нужен закон Ома - простая пропорция.
За 8 часов ее не решил никто, но написали 62 стр. комментариев.
Ну а что можно ожидать от развлекательного ресурса? ) тут вон выше "знатоки" не меньше отжигают... )))
И надеюсь электрики в подъездах две фазы в лампочку не выводят )
Valery12
12.04.2018, 20:19
я посчитал пиковый размах Vpp
Чтобы определить, как будет светиться лампочка, нужно не Vpp синуса а напряжение в Vrms для нашей формы тока. По условию нам дано среднеквадратичное напряжение синуса.
Коэффициент амплитуды выпрямленного напряжения К=2, значит "эквивалентное" значение напряжения (среднеквадратичное) будет
Vrms=190 В.
Или с какой скоростью движется электрон в металле под действием эл.тока? Никто и никогда не отвечает правильно. Но почему тогда электрический ток в цепи распространяется практически со скоростью света? Полезно такими парадоксами донимать студентов.
Может ли при КЗ во вторичной обмотке трансформатора она сгореть ( вторичная) и почему?
Трехфазная сеть 380В, включена лампочка 220В 100Вт. Какое напряжение на ней?
Этот вопрос подробно рассмотрен в статье:
Коэффициент амплитуды выпрямленного напряжения К=2, значит "эквивалентное" значение напряжения (среднеквадратичное) будет
Vrms=190 В.
А делить разве не под корнем надо?
По идее должно быть Vrms = SQRT( 380^2 / 2 ) = 268.7 [V]
ведь RMS значение это корень из усредненных квадратов. Значит чтобы откинуть вторую часть синусоиды, нужно возвести в квадрат, поделить на 2 и взять снова корень.
Или другой способ (подсмотрел тут https://www.youtube.com/watch?v=XTfWAYuyfVU ):
Vrms = Vmax / 2.
Т.к. после диода Vmax = Vpp = 537.4 [V],
Vrms = 537.4 / 2 = 268.7 [V]
Valery12
12.04.2018, 20:59
А делить разве не под корнем надо?
Согласен, делить на два нужно под корнем.
Или с какой скоростью движется электрон в металле под действием эл.тока?
полистайте эту тему, я тут уже вроде два раза полный расчёт приводил.
Вот например: http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?29801-%F7%F2%EE-%F2%E0%EA%EE%E5-%FD%EB%E5%EA%F2%F0%E 8%F7%E5%F1%EA%E8%E9-%F2%EE%EA-%E8-%ED%E0%EF%F0%FF%E6%E 5%ED%E8%E5&p=1508299&viewfull=1#post15082 99
Или с какой скоростью движется электрон в металле под действием эл.тока? Никто и никогда не отвечает правильно
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?29801-%F7%F2%EE-%F2%E0%EA%EE%E5-%FD%EB%E5%EA%F2%F0%E 8%F7%E5%F1%EA%E8%E9-%F2%EE%EA-%E8-%ED%E0%EF%F0%FF%E6%E 5%ED%E8%E5&p=1520516&viewfull=1#post15205 16
Евгений240
13.04.2018, 07:31
Вопрос ТС изначально задан неправильно.
Можно ответить только какое напряжение будет действовать на лампочке в данный момент времени. Если у кого то есть куча времени, то можно накидать програмку с двумя синусоидами сдвинутыми на 120 градусов и посмотреть, что там будет обрезать диод в суммарном сигнале.
И только по результам можно рассчитать какому действующему напряжению будет соответствовать этот график.
На форуме часто бывает "АМВ", вот ему по силам это сделать.
Если желание такое появиться....
Не нужно никакой "программки". На лампу с диодом поступает сумма двух синусоид с эффективным значением 220 В, сдвинутых по фазе на 120 град. Это тоже синусоида с эффективным значением 380 В (линейное напряжение трёхфазной сети 220/380 В). Диод обрезает один полупериод, остаются положительные полупериоды амплитудой 540 В. Далее всё зависит от типа вольтметра.
На приведённом ранее фотоснимке обложки журнала изображены несколько различных вполне исправных вольтметров разных систем, показывающих 220 В при прямом подключении к сети. Но когда они подключены параллельно запитанному от сети через диод паяльнику, показания их всех сильно различаются. В статье можно найти объяснение этого. Чтобы узнать, как будет греться паяльник или светиться лампа накаливания, нужно измерять напряжение вольтметром электромагнитной системы или электронным "true RMS".
Евгений240
13.04.2018, 10:43
Можно и проще. Половина периода отрезана - нет половины мощности. Поскольку мощность пропорциональна квадрату напряжения,то действующее значение напряжения будет равно 380 х 0,707 =268 В При условии, что сопротивление нити накала лампы не меняется.
AlexanderZ
13.04.2018, 11:01
Трехфазная сеть 380В, включена лампочка 220В 100Вт. Какое напряжение на ней?
Этих напряжений по крайней мере 4 (четыре) (можно больше)!
Амплитудное
Среднее
Среднеквадратичное
и Средневыпрямленное
Может ли при КЗ во вторичной обмотке трансформатора она сгореть ( вторичная) и почему?
Во вторичной обмотке трансформатора идуцируется напряжение, величина которого зависит от соотношения витков с первичной обмоткой, а сила тока зависит от диаметра провода обмотки. Следовательно во вторичной обмотке развивается какая то мощность. Если сделать короткое замыкание вторичной обмотки, то эта мощность приложится не только ко вторичной обмотке, но нагрузит и первичную и вся мощность уйдет на нагрев обмоток. Естественно произойдет нагрев не только обмоток, но и сердечника. Так что пожар неизбежен.
Добавлено через 8 минут(ы):
380В, включена лампочка 220В 100Вт. Какое напряжение на ней?
На ней не будет никакого напряжения, так как лампочка перегорит. Спрашивать о напряжении переменного тока совсем некорректно, так как у переменного тока несколько напряжений, но чаще всего имеют в виду среднее напряжение. Так, что вам нужно уточнить ваш вопрос, какое напряжение трехфазного тока вы имели в виду.
Среднее за период значение переменного тока равно нулю.
Обычно имеют ввиду среднеквадратичное или действующее значение.
Среднее за период значение переменного тока равно нулю.
среднее значение переменного тока и напряжения считается на интервале половины периода, т.к. считать среднее на полном периоде не имеет смысла, оно будет равно нулю, как Вы верно заметили :smile:
среднее значение переменного тока и напряжения считается на интервале половины периода
На половине периода тоже не имеет смысла считать "среднее значение", оно будет зависеть от начальной точки интервала.
А вот грамотно применять термины и определения надо всегда ;-)
электрики в городах на лестничных площадках делают так лет уже 40 как ....
Не забываем, что лампочка тепловой прибор с чисто активным характером нагрузки
На лампе 190В и служит она без замены годами, правда свет ее заметно мерцает. А для расчета даже не нужен закон Ома - простая пропорция.
Простая пропорция не получится. И без закона Ома не обойтись!
Увеличение напряжения в 2 (два) раза даёт увеличение мощности в 4 (четыре) раза!
Если исходить из того, что среднеквадратичное напряжение переменного тока (380V), это напряжение, которое равно постоянному напряжению по выделяемой мощности на активной нагрузке, то нужно с этой стороны и подходить к решению задачи. При другом подходе будет неверный результат (для практического использования).
Диод "отсекает" половину мощности!
Для упрощения расчёта рассчитываем сопротивление нити накала при 100W и 220V.
100/220=0.454545 А. 220/0.454545=484 Ом
380/484=0.785 А 380х0.785=~298W
Это в случае двухполупериодного переменного тока 380V.
Для однополупериодного тока будет 298/2=149W
Приведём к действию постоянного тока
PxR=149 х 484=UxU=72116, отсюда U действующее, т.е. пульсирующее напряжение, равное по выделяемой мощности действию постоянного тока равно 268.5 V (268,5 х 268,5=72116) или 122% от номинала!
Этот расчёт верен при допущении, что сопротивление нити накала величина постоянная.
Следовательно, применять лампочку на 220V, 100W в таком включении не имеет смысла,т.к. она сгорит довольно быстро, возможно при первом включении.
На половине периода тоже не имеет смысла считать "среднее значение", оно будет зависеть от начальной точки интервала
начальная точка интервала - это проход сигнала через ноль от минуса к плюсу. Поэтому начальная точка интервала всегда одна.
Можно и за полный период среднее значение мерять, но тогда нужно брать интеграл от модуля.
Для синусоиды среднее значение Vavg = 2/pi * Vmax,
где Vmax - это амплитудное значение.
Когда мне надоело каждый месяц менять в подъезде лампочки, я сделал проще - тупо поставил в патрон диод. Лампочка стала светить тускло, проработала несколько лет, спираль ее растянулась настолько сильно, что стала свисать гроздьями. Потом пришли электрики и вернули всЁ как было -))
VictorV, alex_m, переучились вы, мужики.
Жаль, мозг не винчестер, отформатировать бы и снова в 1 класс
Среднее за период значение переменного тока равно нулю.
Но ведь есть среднее из абсолютных значений, без учета знаков, это и имелось в виду, дорогие математики.
Это называется среднеквадратичное значение. Берутся амплитуды за полный период, т.к. пол-периода может быть тупо отрезано диодом. Хитрые электрики так делают для лампочек в подъезде или для дежурного подогрева паяльника.
Это называется среднеквадратичное значение.
Не путайте среднее и среднеквадратичное значения.
Для синусоиды они связаны между собой следующим образом:
Vavg = Vrms * 2 * SQRT(2) / pi = 0.9 * Vrms
где
Vavg - среднее напряжение
Vrms - среднеквадратичное напряжение
начальная точка интервала - это проход сигнала через ноль от минуса к плюсу.
В предыдущем вашем сообщении ни намёка о начальных условиях :-( Именно поэтому:
А вот грамотно применять термины и определения надо всегда
сие повествование есть абсолютно точное отражение ментальности
кто в лес, кто по дрова...
в огороде бузина, а в Киеве дядька...
в доме 3 подъезда, на доме 5 труб, сколько лет дворнику?
Не путайте среднее и среднеквадратичное значения.Вам осталось только объяснить, зачем нужно среднее значение... Я, например, не знаю...
AlexanderZ
14.04.2018, 12:14
осталось только объяснить, зачем нужно среднее значение... Я, например, не знаю
Через среднее значение определяют количество электричества. Например для зарядки аккумулятора (после выпрямления), а через среднеквадратичное - мощность на нагрузке.
зачем нужно среднее значение...
это средневыпрямленное значение ;)
Берутся амплитуды за полный период
Среднее значение напряжения переменного тока в 1,41 раза меньше амплитудного значения. А амплитудное в 1,41 раза больше среднего. Это можно проверить в выпрямителе с конденсатором, который без нагрузки зарядится до пикового значения. Так как нужно оперировать с положительным и отрицательным полупериодами, то считается, что их значения возводятся в квадрат и суммируются, а затем извлекается квадратный корень. А квадратный корень из двух равен 1,41. Поэтому что бы не проделывать такие математические действия считают, что среднее значение в 1,41 раза меньше пикового.
Через среднее значение определяют количество электричества. Например для зарядки аккумулятора (после выпрямления), а через среднеквадратичное - мощность на нагрузке.Аккумулятор заряжается энергией, а она - интеграл мощности, а не среднего значения.
это средневыпрямленное значениеПродолжаем словоблудить... :ржач:
Среднее значение напряжения переменного тока в 1,41 раза меньше амплитудного значения.Вам уже сказали - это неверно...
exEW1DC, среднее значение - это 2/pi от амплитудного 2/pi = 0.6366.
Т.е. среднее значение в 1.5708 раза меньше амплитудного.
Евгений240
14.04.2018, 16:55
VictorV, Я уложился в 2 строки:
Можно и проще. Половина периода отрезана - нет половины мощности. Поскольку мощность пропорциональна квадрату напряжения,то действующее значение напряжения будет равно 380 х 0,707 =268 В При условии, что сопротивление нити накала лампы не меняется.
AlexanderZ
14.04.2018, 17:53
Аккумулятор заряжается энергией, а она - интеграл мощности, а не среднего значения.
Сообщение от AlexanderZ
Через среднее значение определяют количество электричества.
Вы приводите цитату, но видно не вникаете в её смысл. Ключевое слово количество, а не напряжение.
Если показатель величина постоянная, то обходятся без интегрирования.
Если же речь идёт о аккумуляторе, то там вообще счёт идёт на количество молекул, которые нужно восстановить (количество электричества).
digiandr
15.04.2018, 17:10
Время пролета электронов между катодом и анодом такое, что за время пролета изменяется фаза поступающего сигнала. Так, что
при больших габаритах лампы из за низкой скорости пролета электронов она становится непригодной для работы с токами сверх высокой частоты.
Это мощно! То есть скорость пролета в разных лампах разная или же для СВЧ нужны лампы с микрорасстояниями межэлектродными?
а кто Вам сказал, что они до скорости света разгоняются? Да ещё и мгновенно.
НИКТО! :ржач: а что, не?
digiandr, скорость до которой разгоняются электроны в лампе зависит от анодного напряжения.
Евгений240
15.04.2018, 17:17
Это мощно! Мощно, не мощно, а время пролёта электронов, становится одним из ограничивающих факторов, при работе электровакуумных приборов на гигагерцовых частотах.
Так вы зачем себя ограничиваете? Возьмите и допустите, что он не упал на пол, а ударился об пол и отразился вам в глаз, где преобразовался в электрический импульс, осознанный мозгом как изображение пола.
:-P
h (http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?attac hmentid=195212&stc=1&thumb=1&d=1424689326)И остается вопрос как электроны мгновенно ускоряются до скорости света вылетая из проводника катода радиолампы в котором они только что двигались со скоростью ~3мм/сек?
Если бы электроны внутри радиолампы продолжали двигаться со скоростью несколько мм в секунду то задержка распространения сигнала была бы очень ощутимой. Или надо принять что электричский ток в радиолампе летит быстрее электронов? Вот крутота!
в радиолампе происходит это
https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Пельтье
Если через контакт протекает электрический ток, то это поле будет либо способствовать прохождению тока, либо препятствовать. Если ток идёт против контактного поля, то внешний источник должен затратить дополнительную энергию, которая выделяется в контакте, что приведёт к его нагреву. Если же ток идёт по направлению контактного поля, то он может поддерживаться этим полем, которое и совершает работу по перемещению зарядов. Необходимая для этого энергия отбирается у вещества, что приводит к охлаждению его в месте контакта.
ежели подать напругу наоборот то анод замёрзнет... проверено.
я уже писал, электронов нету... их придумали несмогя дать обьяснения чтож такое эл ток
.... есть поле.... что эт такое низнает никто
я уже писал, электронов нету
Примем за истину. Болшое спасибо.
..несмогя ... чтож .... эт .... низнает ... "Да уж!" Но зато изрекает ИСТИНЫ! :D
я уже писал, электронов нету... их придумали несмогя дать обьяснения чтож такое эл ток
так если электронов нет,тогда выходит и электрического тока нет? :ржач:
http://nauka2000.com/миф-об-открытии-электрона/
История открытия электрона это история ряда ошибок и недоработок, которые мифологизировали не только само открытие электрона, но и превратили современную теоретическую физику в сборник легенд и мифов.
Релятивисткая физика конца ХХ в. начала ХХI в. не решив проблемы физики прошлых лет, доведя теоретическую физику до кризиса, оставляет своим наследникам мифы о поисках нейтрино и бозона Хигса, теории Большого Взрыва и пр., при этом не имея представления об сущности электрона и других основных элементарных частицах (фотоне и протоне) и совершенно не имея представления о таких физических сущностях как электрический заряд. При этом подвергаются абструкции любые альтернативные попытки выявления физической природы различных физических явлений и выхода из сложившейся кризисной ситуации.
Воровство и обман в науке
http://www.nnre.ru/nauchnaja_literatura _prochee/vorovstvo_i_obman_v_ nauke/p18.php
...Да это всё придумал Черчиль в 18-м году... (с)
Воровство и обман в науке
а при чём тут электрон?
Электрон был открыт Джозефом Джоном Томсоном еще в 1897 году.
И это был действительно большой шаг в науке, принесший нам много полезных изобретений.
288428
а при чём тут электрон?
Электрон был открыт Джозефом Джоном Томсоном еще в 1897 году.
И это был действительно большой шаг в науке, принесший нам много полезных изобретений.
он был не открыт а придуман
Евгений240
05.05.2018, 17:43
Ну да ладно. Пусть придуман. Но его поведение чудесно описывается"придуманными" формулами. Работает в лампах. Ещё недавно смотрели кинескопные телевизоры с придуманными " электронами". Очень удачная "придумка".
Vlad UR 4 III
05.05.2018, 18:00
Не понимаю, зачем обращать внимание на больных, да ещё вступать с ними в диалог?
Похоже отдельные люди получают удовольствие от того, что пишут глупости и ждут на эти глупости реакции остальных. И то, что некоторые реагируют и возражают, приводит их в неописуемый восторг, так как они считают, что они самые умные и всех одурачили.
Ну да ладно. Пусть придуман. Но его поведение чудесно описывается"придуманными" формулами. Работает в лампах. вот кстати про лампы как вы думаете почему придуманный электрон лупит по аноду лампы так что он раскаляется .... а анод торчит на месте, по идее он должен крышу пробить от таких ударов, вы чё нибуть про кинетическую энергию слыхали?
Евгений240
05.05.2018, 20:42
Так нету же их, электронов! :ржач:
Вы уж чего нибудь одного придерживайтесь. Нету, значит и лупить нечему.
остается вопрос как электроны мгновенно ускоряются до скорости света вылетая из проводника катода радиолампы в котором они только что двигались со скоростью ~3мм/сек?
Вот крутота!
Уже сколько твердили и разъясняли этот "феномен"! Движение электронов в металле со скоростью несколько мм/сек - это одно, а движение замкнутой электрической цепи в том же металле со скоростью около 300 тыс. км/сек - это другое. Никакого подвоха нет, есть непонимание процесса. Простой пример - велосипедная цепь. Она замкнута, звенья цепи движутся медленно. А движение от первого до последнего звена передаётся практически мгновенно.
Похоже отдельные люди получают удовольствие от того, что пишут глупости
ну почему глупости? тогда вы нам без глупостей опишите
288445
вот синусоида двухпроводной линии.... частота... ну пусть будит 100мгц - 3 метра... судя по ползущим электронам выбивающим заряды... положительный горб, заряды побегуть вправо, а вот отрицательный горб заряды побегуть влево, а чё будит когда они встретятся... считай в нулевой точке... судя по рассказам, заряд это энергия и нейтрализоваться он не может без выделения чевойта,
288448
ну и на основе направленного движения электронов опишите процессы происходящие в проводе при движении мощности 10квт но 1000в и ток 10а=10квт и 10в и ток 1000а тоже равно 10квт вот при таких значениях в чём разница, чевойта там больше или меньше бегить? при одинаковой мощности но разных параметров тока и напряжени, точки А и В что в проводе и в чём разница
в чём разница
Разница в масштабах по вертикали.
Если уж рисуете графики, то обозначайте оси.
То у вас частота 100 МГц, то постоянный ток. Нужно определиться.
вот синусоида двухпроводной линии.... ползущим электронам выбивающим заряды
в двухпроводной линии фотоны летят межу проводами и подгоняют электроны в проводах :smile:
ладно я уж второй раз задаю этот вопрос про мощность в чём же разница, так никто и не ответил, щас чуток попозже напишу, чевойто там больше
Добавлено через 20 минут(ы):
есть такое предложение, каждый охотник желает знать где сидит фазан, применимо оно к свету, но... нам вбили в голову показывая опилки в магнитном поле.... что вот такое оно но почемуто никто не говорит о статическом поле тобиш напряжении....статич еское поле используется в жк индикаторах.... если взять бесцветный герметик и намазать зачищенный конец высоковольтного провода... при включении высокого герметик побелеет, вещество герметика сожмётся в силовые линии.... по проводу идёт спектральное поле которое отвечает за ток и напряжение
В мощности разницы нет, если это хотели узнать.
AlexanderZ
06.05.2018, 03:36
нам вбили в голову показывая опилки в магнитном поле..
Да, одни вредители в школах и университетах! Но народ не дремлет! Скоро дед Щукарь и С* все тайны электрона раскроют!!!:-P
вот синусоида двухпроводной линии.... частота... ну пусть будит 100мгц - 3 метра... судя по ползущим электронам выбивающим заряды... положительный горб, заряды побегуть вправо, а вот отрицательный горб заряды побегуть влево, а чё будит когда они встретятся... считай в нулевой точке... судя по рассказам, заряд это энергия и нейтрализоваться он не может без выделения чевойта,
да никогда "они" не встретятся!, почему?, да , потому, что коллега уже говорил, что оси графиков должны быть обозначены
Если уж рисуете графики, то обозначайте оси.
,помню ещё в школе приучали к этому-"прежде, чем изображать графики-обозначьте оси (с) ..., а в данном случае по горизонтали -"ВРЕМЯ", которое нам , тоже "втемяшили" -идёт только вперёд, расскажите нам теперь и про этот момент? :)
а чё будит когда они встретятся
Наверное поприветствуют друг друга, ведь они воспитанные:-P
"а чё будит когда они встретятся"
А как вы представляете себе цепочку электронов, в которой отдельные части цепочки вдруг перестали двигаться совместно и побежали навстречу друг другу. Ведь они двигаются под действием силы, которая приложена к цепочке из одного конца. Ваш вопрос подтверждает то, что я изложил в посту 2657.
чё будит когда они встретятся...
они не встретятся, просто по мере их сближения друг с другом сопротивление будет нарастать.
Чем больше напряжение, тем ближе они будут сходиться.
Теоретически, при достаточно высоком напряжении электроны могут сойтись ближе гравитационного радиуса.
Это приведёт к коллапсу электронов в чёрную дыру, которая может успеть засосать в себя весь провод c батарейкой, если не испарится за счёт излучения Хокинга. :ржач:
Добавлено через 37 минут(ы):
Вот видео, как возникает чёрная дыра при столкновении двух электронов:
http://media.aaas-science.org/services/player/bcpid618572355001?bc tid=2219681222001
Вначале появляются две чёрные дыры, которые затем сливаются в одну.
ну во первых разговор шол об зарядах который отдаёт электрон.... или выбивает или вырабатывает... хрен поймёш в этой кухне... электрон как вы писали движется с черепашьей скоростью 3мм/сек. имеет массу естественно в связи с инерцией не может дёргаться в переменном поле с частотой десятки, сотни, тысячи мегагерц
они не встретятся, просто по мере их сближения друг с другом сопротивление будет нарастать.
заряды верхней полуволны, положительные а нижней отрицательные.... разноимённые магнитные поля притягиваются также как и заряды... так что встретиться они должны.... а этого не происходит, значит нету ни каких электронов и заряды никуда не передаются.... в трансформаторе тоже электроны на другую обмотку скачут?.... ежелиб они были то давноб с провода сбёгли
http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?attac hmentid=288445&d=1525542486&thumb=1
сверху заряды бегуть вправо, а внизу влево... эт как 2 машины едут друг к другу по ходу стрелок -эт электроны а с них стреляют по ходу движения, пули эт ваши заряды
ЮРИЙ М, во первых скорость электронов зависит от тока, ток зависит от напряжения и сопротивления провода (см. закон Ома).
Во вторых + и - на вашей картинке никогда не встретятся. Потому что "+" на вашем графике обозначает нехватку электронов, а "-" повышенную их концентрацию.
Т.е. максимальная концентрация электронов соответствует максимуму "-" на графике.
Минимальная концентрация электронов соответствует максимуму "+" на графике.
Ноль графика соответствует среднему значению концентрации электронов для провода.
На вашей картинке просто график давления электронного газа в разных точках провода в каждый момент времени.
С течением времени все эти давления одновременно двигаются в одну сторону со скоростью света.
А скорость света зависит от изоляции проводов, потому что энергия в проводе течёт в изоляции.
Поэтому никаких столкновений нет.
Добавлено через 13 минут(ы):
сверху заряды бегуть вправо, а внизу влево...
Это абсолютно не так! На Вашей картинке неправильно нарисованы стрелки.
И верхние волны и нижние бегут в одну сторону!
Поэтому красные и синие стрелки должны быть направлены в одну сторону.
Они бегут в одну сторону с одинаковой скоростью, которая зависит от изоляции провода.
Эти волны отражают не заряды, а области с разным давлением электронного газа.
Поэтому бегут не заряды, а волны давления электронного газа.
А заряды медленно дрейфуют за счёт этих волн.
эт как 2 машины едут друг к другу по ходу стрелок -эт электроны а с них стреляют по ходу движения, пули эт ваши заряды
Нет! Это как две машины и зазор между машинами, которые движутся в одну сторону.
И машины и зазор между ними движутся с одинаковой скоростью в одну сторону.
"-" - это машины
"+" - это зазор между машинами
Зазоры между машинами не могут двигаться навстречу машинам.
И столкнуться зазор между машинами с машинами не может.
Valery12
06.05.2018, 16:44
На вашей картинке просто график давления электронного газа в разных точках провода в каждый момент времени.
Неаа..., давление электронного газа зависит только от температуры и по длине провода не меняется.
Для наших размышлений это давление можно обнулить, результат от этого не изменится.
С остальным почти согласен :)
Valery12, от температуры зависит среднее давление электронного газа.
При протекании переменного тока, перемещается локальное возмущение плотности газа, которая меняет только локальное давление газа. Среднее давление газа по всему проводу при этом не меняется (нагрев за счет сопротивления не считаем).
Таким образом по проводу движутся возмущения плотности электронного газа.
не может дёргаться в переменном поле с частотой десятки, сотни, тысячи мегагерц
А что же тогда дергается в передатчиках с частотой в гигагерцы, как не электроны.
Valery12
06.05.2018, 17:08
Таким образом по проводу движутся пучности электронного газа.
Неааа....
Газ пучит только от температуры и одинаково по всему проводнику, а дрейф по проводнику происходит только из-за разности давлений (разности потенциалов на концах проводника).
Valery12, слово пучность тут не очень подходит, оно годится для стоячих волн, для отражения точек максимального давления при сложении падающей и отраженной волн. В данном случае мы не рассматриваем отраженные волны, поэтому думаю корректней будет говорить о локальных возмущениях плотности.
Насчёт разности давлений не согласен. Провод не знает что где-то там далеко на втором конце провода возникла разность давлений. Возмущения плотности электронного газа возникают за счёт воздействия поля. Фотоны поглощаясь электронами увеличивают энергию (а следовательно и температуру) электронов. В результате электрон получает ускорение. Это приводит к локальному возмущению плотности электронного газа и излучению нового фотона. Энергия (и температура) электрона восстанавливается, но в среднем происходит дрейф электронов, создавая область возмущения плотности газа. И по цепной реакции локальное возмущение плотности газа начинает двигаться вдоль провода (как волна).
Без внешнего воздействия электроны сами по себе имеют какую-то температуру, т.е. хаотически движутся, излучая и поглощая фотоны. Но это хаотическое движение, в среднем оно компенсируется. Его можно услышать, подключив на вход приёмника резистор и нагрев его зажигалкой до большой температуры. При этом приёмник зафиксирует повышение уровня шума. Это увеличилась скорость хаотического движения свободных электронов, за счёт энергии от зажигалки.
от температуры зависит среднее давление электронного газа
Получается обратная зависимость давления электронного газа от температуры. Чем выше температура, тем меньшее давление газа. Поэтому нагретый провод имеет большее сопротивление электрическому току. А при абсолютном нуле, когда все электроны покоятся, газ имеет наибольшую плотность и если его разгонят, то уже остановить невозможно. Вот только желательно определить из чего состоит электронный газ и как он может перемещаться по металлу. Наверное вы имеете в виду не газ, а поток электронов, которые двигаются силой, приложенной к ним разностью потенциалов. Желательно пользоваться общепринятой терминологией, тогда всем будут понятны ваши мысли.
Получается обратная зависимость давления электронного газа от температуры. Чем выше температура, тем меньшее давление газа.
Всё с точностью наоборот! Чем выше температура электронного газа, тем больше энергия электронов, тем более хаотично движутся электроны в проводе. Они чаще сталкиваются с атомами, теряя при этом энергию (энергия уходит ядру атома, которое излучает его в виде фотонов тепла). За счёт колебания ядра частота столкновений с электронами еще больше увеличивается. Поэтому увеличивается сопротивление течению газа в проводе.
Поэтому при повышении температуры провода, его сопротивление растёт и всё больше энергии начинает теряться на излучение фотонов ядрами атомов, что проявляется в виде инфракрасного излучения исходящего от нагретого провода.
А при абсолютном нуле, когда все электроны покоятся
При абсолютном нуле электроны имеют нулевую температуру, т.е. не двигаются. Как следствие они не сталкиваются с ядрами атомов и сопротивления нет. Более того, т.к. энергия передаётся квантами, то сопротивления не будет даже если температура будет чуть выше абсолютного нуля. Т.е. можно пропускать ток и сопротивления не будет, пока энергия электронов не превысит некоторый пороговый уровень для конкретной структуры вещества. Это называется сверхпроводимость :smile:
Valery12
06.05.2018, 17:52
Всё с точностью наоборот!
С наоборотом согласен, и это легко подтверждается формулой.
слово пучность тут не очень подходит
Вообще не подходит :)
Провод не знает что где-то там далеко на втором конце провода возникла разность давлений.
Знает.
Аналог -воздушный шарик.
Давление внутри шарика может быть любым, но движение шарика будет зависеть только от разности давлений вне шарика.
Вот только желательно определить из чего состоит электронный газ и как он может перемещаться по металлу. Наверное вы имеете в виду не газ, а поток электронов
электронный газ состоит из валентных электронов у атома вещества.
Свободные электроны - это валентные электроны атома.
Эти электроны могут перемещаться между атомами.
За счёт этого проводники проводят электрический ток.
Добавлено через 9 минут(ы):
Знает.
Аналог -воздушный шарик.
Давление внутри шарика может быть любым, но движение шарика будет зависеть только от разности давлений вне шарика.
Провод не может знать что там происходит на втором конце, который находится на расстоянии десятка метров.
А движение волны нужно начинать.
Поэтому ток начинает течь еще до того, как провод узнает что на другом конце появилась тоже разница давлений.
Вначале ток начинает течь в проводе как в конденсаторе. Начинает заряжаться ёмкость между проводами.
Цепь замкнётся только тогда, когда волны с двух сторон провода встретятся. :smile:
Если же окажется, что провод разомкнут, то по мере заряда ёмкости между проводами ток будет падать до нуля.
При этом ток заряда ёмкости между проводами ограничивается индуктивностью проводов.
За счёт индуктивности ток нарастает не сразу, а постепенно, получается ограничение тока.
Значение тока определяется ёмкостью и индуктивностью проводов.
Можно рассматривать это как сопротивление в цепи, которое ограничивает ток во время переходного периода (пока цепь не замкнётся или не появится отраженная волна).
Это сопротивление определяется как отношение индуктивности к ёмкости и называется волновым сопротивлением.
Чем больше ёмкость между проводами, тем больше начальный ток и медленее убывание тока.
Но чем выше индуктивность провода, тем меньше начальный ток и медленее нарастание тока.
Таким образом, в момент замыкания цепи постоянного тока, ток определяется волновым сопротивлением проводов. А после того как цепь окончательно замкнётся, ток будет определяться активным сопротивлением провода.
В случае с переменным током, в момент замыкания ток тоже будет определяться волновым сопротивлением проводов. Но после того как волна достигнет нагрузки, ток будет уже зависеть от нагрузки и отраженных волн.
Valery12
06.05.2018, 18:32
Вначале ток начинает течь в проводе как в конденсаторе. Начинает заряжаться ёмкость провода.
Цепь замкнётся только тогда, когда волны с двух сторон провода встретятся.
Конденсатор и волны здесь не "при делах".
Обсуждается просто ТОК.
Дрейф электронов начинается при наличии разности потенциалов на концах проводника.
И от давления электронного газа этот дрейф не зависит.
Ток в проводнике будет зависеть только от разности потенциалов и физических свойств кристаллической решетки проводника.
Конденсатор и волны здесь не "при делах".
Обсуждается просто ТОК.
просто ток сам по себе не возникает. При замыкании цепи вначале возникают волны в обоих проводниках.
Далее возможно три варианта:
1) волны из обоих проводов будут поглощены нагрузкой (согласованная нагрузка)
2) волны отразятся от концов проводов (разорванная цепь)
3) волны пройдут друг сквозь друга и вернуться в источник (КЗ)
4) среднее между 1 и 2 или 1 и 3 (несогласованная нагрузка)
Постоянный ток возникает позже, как следствие установившегося режима.
Но вначале при замыкании цепи всегда идут волны.
Разность потенциалов источника в стартовый момент тоже не при делах,
просто начинается перераспределение зарядов в проводе и источнике.
При замыкании цепи
Если бы вы написали "при подключении провода к источнику" ...
Тогда было бы "вначале..."
Valery12
06.05.2018, 18:54
При замыкании цепи вначале возникают волны в обоих проводниках.
Напомню, обсуждались не волны, а просто ток и давление электронного газа.
Про волны, это в тему АФУ.
Дрейф электронов начинается при наличии разности потенциалов на концах проводника.
Дрейф электронов начинается за счёт того, что источник подводит энергию к одному проводу и забирает у другого.
Таким образом источник нагревает электроны в одном проводе и охлаждает во втором.
Далее посредством фотонов (электромагнитного поля) в электронном газе идут температурные волны.
Постоянный ток - это уже установившийся режим.
Опять началось .... перегрелся.
Напомню, обсуждались не волны, а просто ток и давление электронного газа.
Про волны, это в тему АФУ.
ток и возмущение плотности электронного газа зависит от волн. Без волн невозможно понять что такое ток.
Тема про АФУ - это про фотоны и механизмы их эффективного излучения.
А тут мы рассматриваем ток в проводе. :smile:
Vlad UR 4 III
06.05.2018, 19:11
Вас несёт без тормозов! Есть классическая модель электрического тока и она не соответствует вашей.
просто ток сам по себе не возникает. При замыкании цепи вначале возникает волна, которая движется по двум проводникам.
«При замыкании цепи» - далее Вы упоминаете разомкнутую цепь.
волны отразятся от концов проводов (разорванная цепь) Так нужна замкнутость цепи или нет? И какой ток рассматривается: переменный или постоянный?
«Возникает волна» - волна чего? Вы точно уверены, что она возникает? Дайте ссылку на учебник.
«По двум проводам». А если проводник один и подсоединён к клеммам источника? Тока не будет?
волны из обоих проводов будут поглощены нагрузкой (согласованная нагрузка) Каков механизм поглощения волны неизвестно чего нагрузкой?
Но вначале при замыкании цепи всегда идут волны.При замыкании цепи или подключении проводника к одной клемме источника вначале происходит совсем другой процесс.
Valery12
06.05.2018, 19:15
Таким образом источник нагревает электроны в одном проводе и охлаждает во втором.
Это бред.
Объяснять не собираюсь, просто у нас с вами разные "источники познаний" :)
(у меня специальность по жизни 150702, в дипломе по старой классификации 0404)
Нечто похожее будет, если стану вас учить программированию.
А про волны давайте лучше вернемся в тему про АФУ, где уровень дилетанлизма у нас сравним :)
«При замыкании цепи» - далее Вы упоминаете разомкнутую цепь. Так нужна замкнутость цепи или нет?
тут я неудачное слово употребил. Речь идет о подключении проводов к источнику.
При подключении проводов по ним начинают распространяться волны.
Ток в этот момент зависит от погонной ёмкости между проводами и погонной индуктивности проводов.
Далее см. вышеозначенный перечень вариантов.
И какой ток рассматривается: переменный или постоянный?
Это не столь важно. Постоянного тока в природе не бывает.
То что мы называем постоянным током - это частный случай переменного. :smile:
«Возникает волна» - волна чего?
Волна возмущения плотности электронного газа. Она сопровождается волной излучения фотонов, которая и приводит распространению волны в электронном газе со скоростью света в среде (изоляторе).
Вы точно уверены, что она возникает? Дайте ссылку на учебник.
Смотреть с 1:31: https://www.youtube.com/watch?v=qsLqQC52NTY&t=1m31s
https://www.youtube.com/watch?v=qsLqQC52NTY&t=1m31s
«По двум проводам». А если проводник один и подсоединён к клеммам источника? Тока не будет?
в момент подключения к источнику - неважно это один закороченный провод или два разомкнутых.
Начальный ток будет зависеть от волнового сопротивления между двумя проводниками подключенными к клеммам источника.
Т.е. важна погонная ёмкость и индуктивность между проводами, от которых зависит волновое сопротивление.
Каков механизм поглощения волны неизвестно чего нагрузкой?
по проводу распространяется волна энергии.
Эта энергия может либо поглотиться нагрузкой, либо отразиться назад в источник.
При замыкании цепи или подключении проводника к одной клемме источника вначале происходит совсем другой процесс.
при подключении проводника к одной клемме источника, волновое сопротивление будет бесконечным, поэтому ток при одноклеммном питании будет равен нулю :D
Добавлено через 26 минут(ы):
Объяснять не собираюсь, просто у нас с вами разные "источники познаний"
Я конечно могу заблуждаться насчёт температурной природы. Но не вижу тут противоречий.
Под нагревом/охлаждением в данном случае я понимаю добавление/отбор энергии источником у электрона.
Врядли это можно называть бредом, т.к. температура - это характеристика отражающая энергию частиц.
А теплообмен - это по сути обмен энергией.
Источник это может делать разными способами. Например c помощью:
1) нагрева/охлаждения элемента Пельтье, при этом используется энергия фотонов инфракрасного излучения
2) солнечного элемента, при этом используется энергия фотонов света.
3) антенны, при этом используется энергия фотонов радиоволн.
4) батарейки, при этом используется энергия фотонов химической реакции
и др.
Vlad UR 4 III
06.05.2018, 20:48
Прежде чем делать разбор полётов вашего сообщения, могли бы Вы сформулировать определение электрического тока, включающее волну плотности электронного газа.
Напомню, что классическое определение - это движение заряженных частиц в электрическом поле. Про газ ни слова.
Vlad UR 4 III, электрический ток - это упорядоченное движение частиц электронного газа :smile:
Где электронный газ в электролите? Напомню, что там катионы и анионы.
RA9SVY, электронный газ - это газ состоящий из электронов.
Электрический ток может быть обусловлен не только электронным газом, но и дырочным газом или ионным газом.
В данном случае, для упрощения восприятия мы рассматриваем электронный газ в проводниках.
По поводу температрурной природы электрического тока, хорошим примером является элемент Пельтье.
При протекании электрического тока в нём возникает разница температур.
Тоже самое происходит и в обычных проводниках, просто этот эффект не так сильно выражен и незаметен на фоне омического нагрева.
Vlad UR 4 III
06.05.2018, 21:28
Алекс! Чем вызывается упорядоченное движение электронов в проводнике?
Vlad UR 4 III, упорядоченное движение вызывается разностью энергии электронов в одной части проводника и в другой.
За счет этого происходит энергообмен между частицами. Этот энергообмен происходит с помощью фотонов.
Как побочный эффект, часть энергии передается также ядрам атомов, которые излучают её в виде фотонов тепла - это тепловые потери.
Vlad UR 4 III
06.05.2018, 21:59
электрический ток - это упорядоченное движение частиц электронного газа[
Алекс! Чем вызывается упорядоченное движение электронов в проводнике?Куда делось электрическое поле?
Я говорил ранее в другой теме, что ваши фантазии не реальны. Выкинуть электрическое поле из определения тока нельзя. Если же принять, что его источником являются увеличение зарядов на клеммах источника (из проводника втянул в клемму, а из другой вытолкнул), то это не объясняет существование тока при изгибе проводника. Пример с Дельтой приводил ранее. Всё уже разжёвано несколько раз…
Valery12
06.05.2018, 22:22
Выкинуть электрическое поле из определения тока нельзя.
Влад, иногда выкинуть можно :)
Если один кусок проволоки нагревать, а другой охлаждать, то по проводнику потечет ток.
И называется он диффузионным, т.к. вызван разностью концентраций носителей заряда.
Только к вышеупомянутому Пельте с его контактной разностью потенциалов этот ток отношения не имеет.
Vlad UR 4 III,
Напомню, что классическое определение - это движение заряженных частиц в электрическом поле.
Если Вы сам себе "классик" - то да. А вообще то "упорядоченное движение эл. заряженных частиц", вне зависимости от способа (можно механически или термодинамически и т.п.).
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot