СПРОСИ ПРОФИ
👍
0
👎 042

Уходит ли ток в розетку или остается в лампочке?

на сайте http://elementy.ru есть такой детский вопрос,и там,знаете ли,разгорелась недетская дискуссия.Меня лично насторожил один ну очень правдоподобно звучащий тезис -LEON :"Если учесть, что ток в сети переменный, с частотой 50 герц, а скорость дрейфа электронов в проводе под напряжением — сантиметры в секунду, то окажется, что конкретные электроны, которые находятся в середине спирали лампы (длина спирали — приблизительно сантиметр), не успевают даже покинуть эту спираль, тут же поворачивая назад, а не то, что добежать до розетки".Так что же на самом деле происходит с электронами??!
физика обучение     #1   26 фев 2013 08:24   Увидели: 28 клиентов, 3 специалиста   Ответить
👍
+1
👎 1
Давайте вспомним для начала, что звуковые волны, приходящие в наше ухо от (допустим) звенящего колокольчика, заставляют колебаться барабанную перепонку и остальные части нашего "слухового аппарата" — а не сносят их в неизвестном направлении со скоростью звука. ;) Аналогия с электронами в нити накала — достаточно прямая.
  #2   26 фев 2013 11:08   Ответить
👍
0
👎 0
Простите,а как быть с батареечкой и лампочкой фонарика на 3,5 В?))))там тоже волны?
  #3   26 фев 2013 11:54   Ответить
👍
0
👎 0
Всё в терминологии. С какой скоростью распространяется ток в проводнике? Со скоростью поля, а не электронов. Поэтому ток проводимости определяем, как направленное движение зарядов, а Распространение тока, как распространение ПОЛЯ, приводящего в движение заряды.
  #4   26 фев 2013 12:08   Ответить
👍
0
👎 0
Извините,все равно не совсем понятно...Ведь ток-это и есть упорядоченное движение заряженных частиц (электронов).(?)
  #5   26 фев 2013 12:17   Ответить
👍
0
👎 0
Давайте рассмотрим более простой, наглядный пример. Мы открываем вентиль в начале трубы, заполненной водой, и вода по всей длине трубы тотчас приходит в движение, — ей не требуется время, чтобы дойти от крана до открытого конца... Я не слишком сумбурно объясняю?
  #6   26 фев 2013 12:41   Ответить
👍
0
👎 0
вроде нет)не сумбурно.
  #7   26 фев 2013 12:46   Ответить
👍
0
👎 0
так что же вода в данном случае-поток электронов или поле?
  #8   26 фев 2013 12:47   Ответить
👍
+2
👎 2
Вода — поток электронов. Заставляет её течь по трубе — разность давлений на концах трубы (аналог разности потенциалов электрического поля на концах провода). В момент открытия крана на воду в трубе начинает действовать давление в водопроводной магистрали; импульс повышенного давления пробегает по трубе со скоростью звука, вода, разумеется, приходит в движение с гораздо меньшей скоростью...
  #9   26 фев 2013 13:05   Ответить
👍
0
👎 0
да понятно....вроде...но вода проходит,подталкиваемая уже другой,следующей массой воды.Но вспомним вопрос " в сети ток переменный, с частотой 50 герц, а скорость дрейфа электронов в проводе под напряжением — сантиметры в секунду, то окажется, что КОНКРЕТНЫЕ электроны, которые находятся в середине спирали лампы (длина спирали — приблизительно сантиметр), не успевают даже покинуть эту спираль...".Т.е. вода не успевала бы выталкиваться если бы насос был,как бы сказать,двустороннего действия?
  #11   26 фев 2013 13:21   Ответить
👍
+1
👎 1
Действительно, не успевала бы. И электроны никуда не переходят при переменном токе. При постоянном — переходят, но это ничего не меняет. (См. #2: звук — это не ветер!)
  #15   26 фев 2013 13:32   Ответить
👍
0
👎 0
А с какой скоростью переходят электроны при постоянном токе?И на что реагирует амперметр в конце цепи (переменного тока)-на количество прошедших "мимо" электронов или на что-то другое?ведь А=Кл*с.если не ошибаюсь?
  #18   26 фев 2013 13:42   Ответить
👍
+1
👎 1
Не ошибаетесь.
Но прижмите линейку к краю стола, дёрните свободный конец и спросите себя: разве не движется конец линейки со значительной скоростью — хотя и не удаляется от нас? Просто при колебательном движении хорошо заметна разница между путём и перемещением, как, впрочем, и при вращательном.

Пусть Вас не смущает, что ток в городской сети меняет направление 50 раз за секунду. Это для человека 1/50 секунды — очень малый промежуток времени, а для микрочастиц, движущихся с огромными скоростями — о-го-го какой большой!

(Кстати, раз уж речь об этом зашла... Вас не смущает, что даже при полном безветрии молекулы воздуха летают туда-сюда со скоростями в несколько сот метров в секунду?)
  #19   26 фев 2013 14:14   Ответить
👍
0
👎 0
да,спасибо)со скоростью (линейной) вроде уяснил.но с волнами не совсем (в другой теме).
  #20   03 мар 2013 12:36   Ответить
👍
0
👎 0
насколько помню,есть термин вроде как кинетическая скорость молекул,а не только скорость перемещения (?).
  #21   03 мар 2013 16:04   Ответить
👍
0
👎 0
У меня подозрение,что тогда термин "электрический ток-есть упорядоченное движение заряженных частиц (электронов)" не совсем корректен?Или сам термин раздваивается на ток эл.энергии и ток заряженых частиц?И в школьных учебниках приводят только одну сторону "медали"?
  #22   04 мар 2013 11:46   Ответить
👍
0
👎 0
Так,что тогда термин "электрический ток-есть упорядоченное движение заряженных частиц (электронов)" ,приводимый в школьных учебниках не корректен?
  #23   25 авг 2013 23:38   Ответить
👍
+1
👎 1
Вполне корректен, если только:

1) не пытаться вкладывать в это слово несвойственный ему смысл (например, не считать, что "упорядоченное" = "равномерное" или "постоянное по направлению" и т.п.), — а также

2) не забывать, что упорядоченное движение частиц есть по сути малое возмущение на фоне их хаотического движения (если привлечь аналогию: тепловое движение молекул воздуха — и ветер как упорядоченное движение, то для движения электронов в проводнике отношение характерных скоростей упорядоченного и хаотического движения будет ещё на несколько порядков меньше!)
👍
0
👎 0
Спасибо,что уделили внимание моему вновь поднятому вопросу.Если можно,хотелось бы уточнить.Допустим,у нас есть замкнутая цепь постоянного тока с рабочей нагрузкой (лампочка) и очень малым сопротивлением соединяющих проводов.Мы говорим,что по цепи протекает ток,и отмечаем его стрелкой по контуру.Ламочка горит.В то же время скорость электронов в проводе под напряжением — сантиметры в секунду,а при включении лампочка загорается,пусть и не мгновенно,но всё же быстрее.Небльшой парадокс? вроде-что передача электрической энергии и электрический ток-не одно и то же?
  #25   26 авг 2013 19:46   Ответить
👍
0
👎 0
Конечно, не одно и то же. Да, впрочем, Вам уже указывал на это анонимный доброжелатель (см. февральские посты в этой теме).

А от себя могу добавить пример противоположного рода. Рассмотрим кольцо из сверхпроводящего материала. Электроны (вернее, куперовские пары электронов — для понимания механизма сверхпроводимости это уточнение существенно!) движутся, не встречая ровно никакого сопротивления своему движению. Электрический ток есть — а о переносе "электрической энергии" говорить не приходится, не так ли?! ;-)
👍
0
👎 0
Сверхпроводящий материал — это очень сложно.

Суть в том, что электро-магнитные волны распространяются очень быстро, а сами электроны "двигаются" медленно. Подойдите к пруду, киньте в него камень — волны разойдутся быстро и далеко, и состоять они будут вовсе не из той воды, что пришла из эпицентра, вода из эпицентра, скорее всего, вообще никогда не дойдет до дальнего фронта волны.

Или соедините несколько шариков в ряд пружинками. Тогда от удара по крайнему шарику начнет колебаться вся гирлянда, причем довольно быстро. Первый шарик передаст второму значительную часть энергии удара, второй третьему — часть от части и.т.д. В наивном понимании в электропроводе происходит ровно то же самое.
  #29   28 авг 2013 13:39   Ответить
👍
0
👎 0
Да,примеры понятные и правильные.Я просто имел ввиду,что по моему скромному мнению,ещё со школы,возможно закладываются не совсем ясные ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЕ понятия.К терминам нужна ещё куча оговорок)
  #30   28 авг 2013 18:11   Ответить
👍
0
👎 0
ну если философски рассуждать...то возможно в данном случае электрическая энергия всё-таки ... переносится ;) — в пространстве — из одного места в другое (вместе с электроном,его зарядом так сказать),т.е.это как бы один из частных,крайних случаев.В других же случаях электроны явно "не успевают" за эмп.
Тогда правильно было бы отмечать,что "настоящий" электрический ток состоит из множества последовательных микротоков,направленных в одну сторону (?)
  #33   28 авг 2013 18:25   Ответить
👍
0
👎 0
и ещё.Если,например,в вакууме движется положительно заряженый ион,является ли это явление электрическим током?
  #26   26 авг 2013 19:49   Ответить
👍
0
👎 0
Если ион движется упорядоченно, ничто не мешает нам употребить это слово. Другое дело, будет ли от этой трактовки какая-нибудь польза. (А почему Вы спрашиваете? Сейчас продемонстрируете какой-нибудь парадокс?!) ;-)
👍
0
👎 0
Вряд ли продемонстрирую ;) просто иногда размышляю пытаюсь разобраться в некоторых вещах,на которые по прошествии некоторых лет начинаешь смотреть по-другому).
  #31   28 авг 2013 18:13   Ответить
👍
+1
👎 1
Ранним утром на линию вышел первый трамвай. С какой скоростью распространяется ток в линии?
  #10   26 фев 2013 13:20   Ответить
👍
0
👎 0
Вопрос немного ставит в тупик...опять же,с какой скоростью передается э.м. энергия мотору,или с какой скоростью движутся электроны по грифу(или штанге) от провода?Это вопрос навроде,с какой скоростью работает трансформатор,но между первичной и вторичной обмоткой электроны же не переходят?
  #12   26 фев 2013 13:24   Ответить
👍
+1
👎 1
Разница в том, что "с какой скоростью распространяется энергия электромагнитного поля по проводам" — вопрос осмысленный (на него отвечает теория электрических цепей), а "с какой скоростью работает трансформатор" — бессмысленный (как "сколько весит нота ля"). ;)

Надо понимать, что, хоть ветер гонит волны на поверхности воды к берегу, река течёт себе вдоль берегов, а не поперёк. Т.е. не путать распространение волн в веществе с перемещением самого вещества и т.п.
  #14   26 фев 2013 13:30   Ответить
👍
+2
👎 2
Распространение тока в линии — распостранение фронта: сзади ток есть, впереди нет. В этой задаче — шутке ответ:
Со скоростью трамвая (он первый)
  #16   26 фев 2013 13:33   Ответить
👍
+1
👎 1
Между прочим,не постоянным ли током питается трамвай?)
  #17   26 фев 2013 13:40   Ответить
👍
0
👎 0
а в лампочке переходят (?)
  #13   26 фев 2013 13:25   Ответить
👍
0
👎 0
Тут такие термины((( я только слова "розетка" и "лампочка" вычленила. Так что там с электронами? Прям вся я в напряжении — успевают они повернуть или нет....
👍
+1
👎 1
повернуть успевают)))а вот добраться до штепселя вилки,увы,нет)))
  #34   28 авг 2013 18:38   Ответить
👍
+1
👎 1
Ещё поясню,что мои придирки к теории не технические,а скорее терминологические,или,сенесетивные,разрешите так выразиться.)
  #35   28 авг 2013 18:45   Ответить
👍
0
👎 0
Вот только не обижайтесь... Но "придирки" у Вас должны быть не "к теории", а к собственному наивному её пониманию. ;-) В теории в общем-то всё в порядке, ОНА РАБОТАЕТ — электрические и электронные устройства конструируются не по наитию, а на основе теоретических моделей.
👍
0
👎 0
Да вот как-то и не думал обижаться ;)
просто из-за ,как Вы выразились, объяснения "многих вопросов с помощью упрощённых представлений и сомнительных аналогий" в школьных учебниках я впоследствии был очень разочарован.И всё-таки Ваше замечания просто-таки провоцирует меня на создание новой темы ;)
  #37   30 авг 2013 20:09   Ответить
👍
0
👎 0
вопрос будет с подкавырками.(При этом — ещё раз потверждаю своё глубокое уважение к репетиторам на этом сайте).
  #38   30 авг 2013 20:12   Ответить
👍
0
👎 0
Блин, ожидаю очередного вопроса типа "когда бублик съедается, куда дырка девается?" ]:-)>

Но я надеюсь, что Вы постепенно проникаетесь ощущением, что для нахождения содержательных ответов на фундаментальные (или кажущиеся таковыми) вопросы необходима прежде всего твёрдая база в объёме хотя бы школьного курса физики.
👍
0
👎 0
Да,согласен!!База нужна.Но боюсь,что мало кто может похвастаться после школы по прошествии хотя бы 6-7лет,что хорошо знает предметы.Обычно сдали экзамены и подзабыли (сам такой-учился хорошо,но сейчас понял,что было больше заучивания,зубрёжки,если хотите,но твёрдого,незыблемого понимания не было.И в этом,может и не главную роль,но всё же играют СЛИШКОМ упрощённые и сомнительные аналогии".(При всём уважении к Школе и учителям,репетиторам).Просто процесс образования не должен стоять на месте, он нуждается в улучшении,и,имхо,это возможно.
P.S.1)Вопрос про электромагнитную волну будет.
2)В рамках,насколько здесь уместен юмор,всё же отмечу,что "чуйка" Вас не подвела.Был в загашнике и шуточный вопрос про "дырку" ,но это больше к филологам ;).
  #40   30 авг 2013 22:01   Ответить
👍
0
👎 0
Вопрос про ЭМ волну ожидаю с интересом. ;-)
👍
0
👎 0
Спасибо,сейчас создам тему.
  #42   30 авг 2013 22:20   Ответить
👍
0
👎 0
И про "дырку" тоже ;).(В разделе гуманитарные науки).
  #43   30 авг 2013 22:22   Ответить

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

Сейчас онлайн 75 репетиторов по физике
Получите ответ профи быстро и бесплатно

Другие вопросы на эту тему:

👍
0
👎 00

Используя уравнение непрерывности, получить выражение для плазменной частоты электронов в плазме без столкновений   0 ответов

Используя уравнение непрерывности, получить выражение для плазменной частоты электронов в плазме без столкновений. Считать, что ток в плазме переносится только электронами с зарядом e и массой m. Концентрация электронов равна n.
  11 дек 2018 00:34  
👍
0
👎 00

Не объясняет ли это существование предельной скорости и её постоянство?   0 ответов

Допустим, носитель тёмной энергии — среда субэлементарных частичек. И она определяет метрику нашего мира: единица времени – средняя длительность столкновений частичек, а единица длины – средняя протяжённость их траекторий между столкновениями.
Тогда скорость материальных систем относительно фронта их столкновения, при которой единица длины преодолевается за единицу времени, в газе частичек будет предельной, так как, если частички налетают на фронт…
  09 ноя 2018 12:26  
👍
0
👎 00

Измерение с погрешностью   0 ответов

При изучении явления фотоэффекта исследовалась зависимость максимальной энергии Ефэ вылетающих из освещенной пластины фотоэлектронов от частоты  падающего света. Погрешности измерения частоты света и энергии фотоэлектронов составляли соответственно 51013 Гц и 410–19 Дж. Результаты измерений с учетом их погрешности представлены в таблице , слева частоты без 10 в 15 степени герц, справа энергия без 10 в степени 10 минус 19…
  24 мар 2017 13:24  
👍
+2
👎 28

Переменный ток   8 ответов

Есть цепь, в которой последовательно подключены катушка, конденсатор, резистор.
R, L, C — дано. Кроме того, I(t) = 2 Sin [ 200 Pi t ]

нужно найти амплитуду тока на L.

Я не понял, почему спрашивается именно про амплитуду на L? цепь неразветвлена — амплитуды и мгновенные значения токов на всех элементах цепи одинаковы. Если это так, значит амлитуда тока на L = 2А (из уравнение колебания тока)?

P.S. не удивляйтесь лишней информации в задаче — там и другие вопросы были.

Спасибо.
  22 июл 2012 20:09  
👍
0
👎 01

Движение частиц в проводнике   1 ответ

Проволока перематывается с одной катушки на другую. По проволоке идет ток. Скорость перемотки равна скорости дрейфа электронов по проволоке и направлена в противоположную сторону. Будет ли существовать магнитное поле вокруг проволоки между катушками?

Ответ: да, т.к. кроме электронов есть еще и другие носители заряда — ионы.

я понять не могу — у нас вроде проводник первого рода(не электролит и тем более не газ). в этом проводнике в качестве…
  15 май 2012 21:31  
👍
0
👎 023

Задача по электричеству   23 ответа

Для оплавления гололеда на проводе эл.ж/д по проводу пропущен эл.ток. Сколько льда (0градусов Цельсия) будет плавиться каждую минуту? Напряжение в линии 600 В,сила тока 450 Ампер.КПД электронагрева 50%
  27 ноя 2011 22:22  
ASK.PROFI.RU © 2020-2022