Как течёт ток
В один из таких замечательных моментов в мой пытливый детский ум пришло воспоминание, что вода проводит электрический ток. Интересно а как? Это можно увидеть? Самое простое решение сунуть гвоздь отвергнуто сразу же! Нельзя касаться провода если он под напряжением!
Поиск данных по Вашему запросу:
Как течёт ток
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Как течет ток в системе с изолированной нейтралью в трехфазной сети?
- Строение проводника по которому течет ток. Как течет ток
- Как течёт постоянный ток.
- Электрический ток в проводнике
- Направление тока в проводнике, как, откуда и куда течет электрический ток.
Почему течет ток - Электрический ток
- Электрический ток в проводнике
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Принцип работы генератора переменного тока
Как течет ток в системе с изолированной нейтралью в трехфазной сети?
Здравствуйте , вот мне не понятно , как работает переменный ток , с постоянным все понятно. Электроны просто постепенно в передвигаются по проводникам от большего потенциала к меньшему.
Я себе представляю что электроны сначала текут в одну сторону ,затем резко начинают течь в другую ,то как они успевают пройти электрическую цепь? Я вообще представляю себе это как на одном месте туда сюда дергаются Объясните пожалуйста. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6.
А у Гугла спрашивал? Короче — перескажите ему здесь пару глав из учебника физики! Конденсаторы Panasonic. Часть 4. Полимеры — номенклатура. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя. Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление ESR.
Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур. А повышенная емкость при низком ESR идеальна для решения задач шумоподавления и ограничения токовых паразитных импульсов в широком частотном диапазоне.
Читать статью. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности. Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы.
Особенно чувствительными эти расходы стали теперь, в процессе массового внедрения IoT. Обладая мощным набором инструментов информационной безопасности, микроконтроллеры STM32G0 производства STMicroelectronics, объединив в себе невысокую цену, энергоэффективность и расширенный арсенал встроенных аппаратных инструментов, способны обеспечить полную безопасность разрабатываемого устройства.
До 48 слоев. Быстрое прототипирование плат. Монтаж плат под ключ. Ну и расстояние в реальной цепи прикинуть? Вот и ответ на твой первый вопрос. Электроны двигаются внутри проводника хаотично.
Это тепловое движение. При переменном токе эта «пыль» испытывает колебательные перемещения. Так и течёт, 20 миллисекунд в одну сторону, последующие 20 — в обратную, потом всё повторяется. И это ещё не очень быстро. Вот если бы Вы задали вопрос про то, что происходит в проводах локальной сети Ещё можно сравнить переменку с ручной пилой — она движется туда-сюда на одном месте и совершает вполне видимую работу.
Тут же напрашивается вариант сравнить постоянку с бензопилой — там зубья всегда в одном направлении бегут. Точно это знал только Никола Тесла, но к сожалению или может быть к счастью он не раскрыл всех таинств своих открытий, поэтому мы формируем свою науку об электричестве основываясь на постулатах и пока не кто не может дать ясный ответ понятия об электрической энергии. Теперь представтье студентов, которые не могут определиться толи им жрать бежать толи на пару, вот и мечутся туда-сюда всем скопом.
Это переменный ток. Электронам не нужно никуда успевать — они не студенты бегущие на пару. Чтобы имел место эл. А чтё там объяснять в графике-то чистая матемматика: график это закорюлина на показывающая функциональную зависимость одной величины от другой — ось абсцисс, ось ординат.
Конкретнее фопрос ставте. Надо еще добавить что студенты бегают и мечутся по коридору гораздо быстрее электронов в проводнике. Так за одну секунду электроны перемещаются за счет упорядоченного движения меньше чем на 0,1мм.
Но про фазу и ноль ответа особо нет. Почему от фазы бьёт, а от нуля нет?. И как это согласовывается с простым движением туда-сюда. Они же туда — сюда, а не от фазы к нулю. Потому что ноль — это вывод источника питания, преднамеренно соединенный с землей. То есть, по-простому, потенциал земли той, по которой мы ходим максимально приближен к потенциалу нулевого провода.
Почитайте про глухозаземленную нейтраль Речь про однофазный трансформатор? Тогда заземленный один из выводов вторички и будет ноль. Почитайте про системы заземления, если интересно. Вот , например. Если речь о трансформаторе, то там фаза будет где захочешь, но бьёт не фаза, а разность потенциалов. Ага, запутайте новичка еще больше. Если уж говорить про фазу как таковую, то это некий угол от исходного в графике периодического процесса Как я вижу, в данной теме речь идет о «фазе» в розетке.
Кому интересны значения амплитуды на каждом углу, от 0 до , не будут задавать тупые вопросы в песочнице, а будут читать нужную литературу не путать с просмотром ютуба. Осторожней с вопросами,а то человек подумает,что электрон движется в проводе со скоростью света,а это очень далеко не так. Из экзамена на производстве: Девушку-электрика спрашивают: — Какое напряжение в розетке, переменное или постоянное? Она отвечает: — Постоянное. Тогда кто то из членов комиссии интересуется, — А почему?
Девушка говорит: — Так в розетке же постоянно вольт. И в конце пятнадцатой страницы вопрошающий задаст вопрос — какова форма тока в трехфазной цепи Понеслось, через 5 лет решили поднять вопрос заново. Еще разность потенциалов какую-то вплели. You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account. Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.
Restore formatting. Only 75 emoji are allowed. Display as a link instead. Clear editor.
Upload or insert images from URL. All Activity Home Вопрос-Ответ. Что Такое Фаза , Ноль. Как Течет Переменный Ток? Prev 1 2 Next Page 1 of 2. Recommended Posts. Guest Новичок. Posted November 16, Я вообще представляю себе это как на одном месте туда сюда дергаются Объясните пожалуйста 2. Объясните пожалуйста доступно что такое ноль и фаза? Объясните пожалуйста график синусоидального тока на каком-то примере Спасибо большое заранее.
Share this post Link to post Share on other sites. Студенческое спонсорство. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы.
Guest Гость. Производство печатных плат До 48 слоев. Скорость света сможешь посчитать? Posted November 16, edited. Guest Юрий. Posted March 13, Guest Прохожий.
Строение проводника по которому течет ток. Как течет ток
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Решите задачу по физике 1 ставка. Какая польза народному хозяйству от астрономии и теории эволюции? Независимые ученые узнали, что Человечество не вызвало Глобального Потепления.
В этой статье мы разберем:как возникает электрический ток в это значит, что через эту точку в проводнике течет электрический ток в один ампер (А).
Как течёт постоянный ток.
Портал о науке и технике Статьи Новости Видео Обзоры. Забыли пароль? Воспользуйтесь строкой поиска, чтобы найти нужный материал. Главная Схемотехника Как течёт постоянный ток. Как течёт постоянный ток. Обычно когда на форумах начинающие задают простые вопросы их просто высмеивают, отправляя читать школьные учебники. Пример первый. Выйдя из положительной клеммы он стремится достигнуть отрицательной клеммы батареи. Рассмотрим простой пример, как течёт ток через лампочку. Похожие статьи.
Электрический ток в проводнике
Вт 08 10 Электрический ток может приводит в действие машины только тогда, когда он циркулирует в цепи. Электрическая цепь — это канал, по которому течет электричество. Начинается цепь в источнике питания например, в батарейке , к которому соединительным проводом подключен потребитель, например, лампа накаливания.
Фактически ток — это движение электрических зарядов, из коих двигаться по проводу могут только свободные электроны. Необходимым условием появления тока является замкнутость цепи.
Направление тока в проводнике, как, откуда и куда течет электрический ток.
Если в точке А рис. В свою очередь потенциал это величина, которая показывает работу источника по перемещению заряда. Если соединить точки А и В каким-либо проводником, например простой проволокой, то избыточные электроны из точки А начнут перетекать в точку В, тем самым возникнет электрический ток в проводнике. То есть этот поток электронов и есть электрический ток. Разность потенциалов связана с напряжением или электродвижущей силой. То есть напряжение это и есть та самая сила, которая перемещает электроны в цепи.
Почему течет ток
Электрический ток может быть представлен как направленное перемещение заряженных частиц, за которые традиционно принимаются носители отрицательного заряда или электроны. Это утверждение справедливо для твёрдых проводников, где постоянное присутствие свободных заряженных частиц считается нормой.
Для жидких и газообразных сред такими носителями являются положительно заряженные ионы, посредством которых осуществляется перенос вещества. Для чёткого понимания того, как течёт ток, сначала потребуется ознакомиться с основными физическими явлениями, приводящими к образованию упорядоченного потока. Согласно молекулярно-атомистической теории, все природные тела независимо от их агрегатного состояния состоят из молекул и атомов, в состав которых входят отрицательно заряженные электроны.
стоянии 15 см от почти параллельного его траектории провода, по которому течет ток 21] А? 4. (П) По каждому из двух тонких длинных параллельных.
Электрический ток
Как течёт ток
Потенциал это такая физическая величина, которая характеризует работу источника по перемещению заряда. Допустим, если соединить обе точки проводником, например куском медной проволоки, тогда избыточные электроны из точки уйдут в точку В, тем самым возникнет электрический ток в проводнике. Таким образом направленный поток электронов и есть на самом деле электрический ток.
Таким образом напряжение это и есть сила, которая перемещает отрицательно заряженный частицы электроны в цепи.
Электрический ток в проводнике
Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Куда течет ток или где же этот чертов катод? Это возникает от того, что новое понятие не может однозначно зацепиться за уже известные факты в сознании, никак не получается построить новую связь в семантической сети фактов. Все знают, что у диода есть катод и анод.
Люди, мало-мальски знакомые с электротехникой, без труда ответят на вопрос о том, какой ток в розетке.
Канал ЭлектроХобби на YouTube. Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. В твердых телах это движение электронов отрицательно заряженных частиц в жидких и газообразных телах это движение ионов положительно заряженных частиц. Более того ток бывает постоянным и переменным, и у них совсем разное движение электрических зарядов. Чтобы хорошо понять и усвоить тему движение тока в проводниках пожалуй сначала нужно более подробно разобраться с основами электрофизики.
Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем.
Электрическая энергия и важность проводников — ООО «АБСЕЛ»
Узнаем о важности проводника в передаче электроэнергии.
Поток электронов через проводник создает электрический ток. По определению, два существенных фактора способствуют электрическому току. Во-первых, вам понадобится поток электронов, который определяется разностью потенциалов. Следующим является проводник — материал, который позволяет электронам течь.
Но зачем электричеству нужен проводник, чтобы преодолевать расстояния? Почему он просто не проходит через какой-либо материал? Давайте рассмотрим!
Как электричество течет через проводник?
Чтобы понять потребность в проводнике, мы должны сначала понять, как электроны движутся через проводник и как они ведут себя в изоляторе.
В проводнике слабые электростатические силы могут раскачивать электроны во внешней оболочке, также называемой орбитой. Это означает, что ядро атома недостаточно сильное, чтобы удерживать все электроны внутри атома.
Когда мы прикладываем электрический потенциал или ЭДС (электродвижущая сила) на концах проводника, плохо удерживаемые электроны освобождаются от атомов и начинают двигаться внутри проводника. Этот поток электронов создает электрический ток, который переносит электрическую энергию от источника ЭДС. Если мы возьмем к примеру медь, каждый её атом имеет 29 электронов. Первая оболочка или самая внутренняя оболочка атома меди имеет 2 электрона. Вторая оболочка имеет 8 электронов, что является максимумом, который она может вместить. Третья оболочка имеет 18 электронов, а внешняя оболочка имеет только 1 электрон. Такое расположение делает электрон во внешней оболочке очень подвижным и чувствительным к электрическим полям. Это также причина, почему медь является отличным проводником электричества.
Что делает изолятор?
Изолятор является противоположностью проводника, где материал не имеет много свободных электронов для перемещения между ними. Это происходит, когда электроны в атоме плотно удерживаются ядром, что делает их очень устойчивыми к воздействию ЭДС. Итак, проводимость в первую очередь зависит от атома и его характеристик.
Чем резистор отличается от изолятора?
Резисторы находят широкое применение в электрических цепях для контроля тока. Но если проводники обеспечивают поток электричества, а изоляторы блокируют его, то каково назначение резисторов? Резисторы уменьшают электрический ток, проходящий через цепь, ограничивая протекание тока. В отличие от изолятора, резистор не блокирует протекание электрического тока. Он просто ограничивает поток электрического тока до определенной степени. И вы можете точно настроить уровень сопротивления резистора, так как существуют разные уровни для резисторов.
Что делает металлы хорошими проводниками электричества?
Как мы уже говорили выше, поток электричества возможен, только если в материале движутся электроны.
Внешняя оболочка атома является одним из лучших способов определения проводимости материала. Металлы имеют неполную внешнюю оболочку. Это означает, что внешняя оболочка атома металла имеет меньше электронов, чем может полностью вместить. Таким образом, эти электроны могут свободно перемещаться в металле, просто применяя достаточную электродвижущую силу. Такие материалы, как резина, имеют плотную внешнюю оболочку в своих атомах. Таким образом, даже если вы примените достаточно большую ЭДС к материалу, это не позволит атомам течь. Это причина, почему мы используем производные резины или пластика для изоляции медных проводов. В общем, материалы, которые имеют полную внешнюю орбиту или оболочку, являются хорошими изоляторами. И материалы с менее чем четырьмя внешними электронами являются отличными проводниками. Металлы имеют менее 4 электронов на своих внешних орбитах.
Как текут электроны в проводнике?
Когда мы используем термин «поток» к электронам, это иногда приводит к неправильной интерпретации того, что электроны с одной стороны проводника будут перетекать на другую, тогда как сам проводник действует как магистраль.
Однако это не так электроны движутся внутри проводника. Электрон, выпущенный из одного атома, переместится во внешнюю оболочку соседнего атома. Это движение создает нестабильность внутри атома, что приводит к непропорциональному количеству электронов и протонов. Следовательно, атом из внешней оболочки переходит на другой соседний атом. И этот процесс продолжает повторяться. Следовательно, электрон с одной стороны проводника не переходит напрямую на другую сторону. Вместо этого он перемещается к другому атому и заставляет внешнюю оболочку электрона этого атома перемещаться к следующему.
Происходит ли поток электронов в проводниках без ЭДС?
Да, даже без ЭДС валентные электроны в проводнике находятся в постоянном движении от одного атома к другому. Однако направление электронов находится в случайном порядке. Таким образом, общий заряд проводника нейтрализуется, следовательно, равен нулю.
Какие электрические проводники самые лучшие?
Мы используем медь в большинстве электрических применений.
Тем не менее, лучший электрический проводник — серебро. Серебро имеет в общей сложности 47 электронов с одним валентным электроном во внешней оболочке. Высокая энергия этого электрона делает его уязвимым для движения даже от очень маленькой ЭДС. Эта характеристика серебра делает его отличным проводником. Однако из-за высокой цены использование серебра в электротехнике ограничено.
Медь является вторым наиболее электропроводящим металлом с 29 электронами и одним валентным электроном во внешней оболочке. Медь имеет 8.5×1028 свободных электронов на кубический метр при комнатной температуре. Золото является третьим наиболее эффективным проводником. Он имеет 79 электронов с одним валентным электроном во внешней оболочке. Организм человека также является хорошим проводником электричества из-за присутствующих в нем ионов (калия, натрия, железа и т. д.). Эти ионы свободно перемещаются через жидкости организма и делают наши тела восприимчивыми к электрическим зарядам.
Электричество, несомненно, является захватывающим и интригующим явлением.
Однако без проводников было бы невозможно использовать эту энергию так, как мы делаем это сегодня. Проводники — мосты для электричества, и они работают, чтобы наши устройства были включены и готовы к использованию.
Электрический ток в проводниках – формула, единица СИ и направление тока
Электрический ток – это поток электронов через проводник. Движение этих заряженных частиц создает напряжение или разность электрических потенциалов между двумя точками цепи. Эту разность потенциалов можно использовать для питания электронных устройств и приборов. Для изучения электрического тока в проводниках важно понять, как движутся эти электроны и какие факторы влияют на их движение. Поняв основы электричества, вы сможете более эффективно узнать об электрическом токе в проводниках и о том, как применять его в своей жизни.
Влияние на поток электронов
Есть несколько вещей, влияющих на поток электронов через проводник. Наиболее очевидным фактором является величина тока, протекающего по цепи.
Измеряется в амперах (А) и может зависеть от сопротивления материала, а также количества и размера проводников. Сопротивление материала определяется его удельным сопротивлением, которое является мерой того, насколько трудно электронам двигаться через вещество. Более высокое сопротивление означает, что сопротивление току будет больше, и наоборот.
Что такое ток?
Когда мы применяем разность потенциалов к любому материалу, возникает поток электронов (зарядов). Скорость потока этого электрона называется током. Если материал, к которому приложена разность потенциалов, является проводником, то мы говорим, что этот ток является током в проводнике. Если количество заряда Q проходит через любое поперечное сечение проводника за время t, то ток определяется как скорость потока электронов, т.е.
\[I = \frac{Q}{t}\]
Единицей силы тока в системе СИ является Ампер (А).
Ток в основном делится на две группы, т.
е. переменный ток и постоянный ток, в зависимости от потока электрического заряда. В постоянном токе заряды текут в одном направлении, в то время как в переменном токе заряды текут в обоих направлениях.
Направление тока
В соответствии с электронной теорией, когда разность потенциалов прикладывается к любому проводнику в цепи, в него втекает некоторая материя, которая фактически составляет поток тока. Считается, что материя течет от более высокого потенциала к более низкому потенциалу, т. е. от положительного полюса к отрицательному полюсу батареи. Поскольку ток имеет направление, технически он должен быть векторной величиной, потому что у него есть и направление, и значение, но на самом деле это скалярная величина.
(Изображение будет загружено в ближайшее время)
Таким образом, обычно направление тока от положительной клеммы к отрицательной клемме батареи.
Ток в проводнике
Все мы знаем, что проводники — это вещества, пропускающие через себя ток.
Когда проводник не подключен к батарее, свободные электроны имеют тенденцию свободно перемещаться туда и сюда. Этот электрон беспорядочно движется внутри проводника с определенной скоростью. Эта скорость называется тепловой скоростью. Поскольку все движение носит случайный характер, средняя скорость равна нулю.
Затем прикладывается внешнее электрическое поле. Как только батарея прикладывается к проводнику, электрон начинает двигаться к положительному полюсу батареи. Когда электроны движутся к положительному выводу батареи, они ускоряются. Поскольку электрон движется только в одном направлении, он также сталкивается с положительными ионами. При этом столкновении электроны имеют тенденцию терять скорость, которую они приобрели из-за ускорения. Всякий раз, когда любая заряженная частица попадает в любой проводник, она не движется по прямой линии, а сталкивается с другой заряженной частицей. Из-за этой потери происходит очень небольшое увеличение скорости. Среднее значение этого небольшого увеличения скорости называется скоростью дрейфа.
Скорость дрейфа можно определить как среднее значение скорости, полученной в материале под действием электрического поля.
\[V = \frac{I}{nAq}\]
Где,
v — скорость дрейфа
I — электрический ток
n — число электронов
A — площадь поперечного сечения проводник
q — заряд электрона в кулонах
Подвижность электрона
Подвижность электрона определяется как дрейфовая скорость электрона в единице электрического поля. Подвижность зависит от приложенной разности потенциалов, длины проводника, плотности носителей заряда, силы тока и площади поперечного сечения проводника.
\[\mu = \frac{V_{d}}{E}\]
Где, μ = подвижность электрона
В d = дрейфовая скорость электрона
E = приложенное электрическое поле
Важность электрического тока в проводнике
Электрический ток в проводнике важен по нескольким причинам:
Это средство, с помощью которого запитываются электронные устройства и приборы.
Без электрического тока мы не смогли бы использовать многие из устройств, которые мы считаем само собой разумеющимися в нашей повседневной жизни. От компьютеров и смартфонов до телевизоров и холодильников — всем этим приборам для работы требуется электрический ток. Поняв, как работает электричество, вы сможете лучше использовать эти устройства и немного облегчить себе жизнь.
Электричество также используется для питания многих промышленных приложений. Заводы используют большие двигатели для работы своего оборудования, и этим двигателям требуется постоянный источник электрического тока. Если бы в проводниках не было электрического тока, наш мир действительно выглядел бы совсем иначе.
Объяснение протекания тока в проводниках (часть первая) – e=mc2andallthat
Достаточно ли глубоко мы погружаемся в фактический физический механизм протекания тока через электрические проводники (с точки зрения носителей заряда и электрических полей) в наших методах GCSE? и физика уровня A? Я должен с неохотой признать, что все больше склоняюсь к мнению, что ответ равен 9.
0083 нет .
Конечно, как учителя физики, мы с кажущейся уверенностью говорим о силе тока, разности потенциалов и сопротивлении, но — когда дело доходит до драки — можем ли мы (скажем) объяснить, почему лампочка загорается почти мгновенно, когда выключатель в нескольких километрах замкнут, когда можно ли показать, что носители заряда движутся со скоростью, сравнимой со скоростью спокойного бегуна? Это означает временную задержку в несколько десятков минут между замыканием выключателя и передачей энергии от источника питания (через носители заряда) к лампочке.
Когда студенты спрашивали меня об этом, я, как правило, предлагал одно из следующего:
- «Электроны в проводе отталкиваются друг от друга, поэтому, когда движется один рядом с источником питания, движутся все они»; или
- «Энергия передается каждому носителю заряда через электрическое поле от источника питания».
Однако, если быть предельно честным, я думаю, что такие объяснения слишком условны и неубедительны, чтобы быть удовлетворительными.
И мне также не нравится быть тем благонамеренным, но непреднамеренно очень снисходительным учителем физики, который кладет конец интересным дискуссиям с подмигиванием: «О, ты поймешь это, когда будешь изучать физику на уровне диплома». (Признание: да, мне было , что учитель слишком часто для комфорта. Mea culpa .)
Sherwood and Chabay (1999) утверждают, что подход к анализу цепей с точки зрения преимущественно классической модели электростатических зарядов, взаимодействующих с электрическими полями, очень полезен:
Склонность учащихся рассуждать локально и последовательно Об электрических цепях прямо говорится в этом новом подходе. Один из них динамически анализирует поведение *всей* схемы, и существует конкретный физический механизм того, как различные части схемы глобально взаимодействуют друг с другом, включая то, как резистор ниже по потоку может влиять на условия выше по потоку.
(Примечание: я думаю, что модель кулоновского поезда — хотя она сильно упрощена и применима только к ограниченному набору «установившихся» ситуаций — согласуется с подходом Шервуда и Чабея, но об этом позже.
)
Заблуждение 1 : «Электроны в проводнике толкают друг друга вперед».
В этой модели движущиеся электроны толкают друг друга вперед, как молекулы воды, толкающие соседние молекулы воды через шланг. Каждый отрицательно заряженный электрон отталкивает каждый другой отрицательно заряженный электрон, поэтому, если один свободный электрон внутри проводника движется, то и соседние свободные электроны также будут двигаться. Следовательно, в результате цепной реакции взаимного отталкивания все электроны внутри проводника будут двигаться синхронно более или менее одновременно.
Проблема этой модели в том, что она игнорирует наличие положительно заряженных ионов внутри металлического проводника. Удобно организованный хор изолированных электронов, возможно, вел бы себя аналогично соседним молекулам воды в шланге. Однако, как утверждают Шервуд и Чабай:
Текущие электроны внутри провода не могут толкать друг друга через провод, потому что в среднем отталкивание любого электрона нейтрализуется притяжением соседнего положительного атомного ядра (Диаграмма из Шервуда и Чабая 1999: 4)В среднем по нескольким атомным диаметрам внутренняя часть металла везде нейтральна, и в среднем отталкивание между текущими электронами компенсируется притяжением к положительным атомным ядрам.
Это одна из причин, почему аналогия между электрическим током и потоком воды может ввести в заблуждение.Заблуждение 2 : «Носители заряда движутся из-за электрического поля от батареи».
Давайте смоделируем батарею как конденсатор большой емкости с плоскими пластинами. Это позволит избежать сложностей, связанных с рассмотрением химических взаимодействий внутри клеток. Подумайте о «квазистационарном состоянии», когда ток, потребляемый конденсатором, мал, так что электрический заряд на пластинах остается примерно постоянным; в качестве альтернативы подумайте о механическом механизме переноса заряда, подобном конвейерной ленте в генераторе Ван де Граафа, который мог бы поддерживать постоянный заряд на каждой пластине и, следовательно, постоянную разность потенциалов между пластинами (см.
Sherwood and Chabay 19).99: 5).
Это не согласуется с тем, что мы наблюдаем. Например, если модель -носители-заряда-двигаются-из-за-электрического-поля-аккумулятора верна, то мы ожидаем, что лампочка, расположенная ближе к батарее, будет ярче, чем более удаленная лампочка; это произошло бы потому, что лампочка, расположенная ближе к батарее, подвергалась бы более сильному электрическому полю, и поэтому мы могли бы ожидать больший ток.
Лампа, расположенная ближе к батарее, НЕ ярче, чем лампа, расположенная дальше от батареи (при условии пренебрежимо малого сопротивления соединительных проводов) линии поля, то тока не должно быть. Вместо этого мы обнаруживаем, что ориентация лампочки относительно электрического поля батареи не влияет на яркость лампочки. Яркость не меняется, так как ориентация лампы меняется относительно силовых линий электрического поля от батареи Поскольку мы не наблюдаем этих эффектов, мы можем заключить, что линии электрического поля от батареи не ответственны только за протекание тока в цепи.
Понимание причины протекания тока
Если электрическое поле батареи само по себе не отвечает за разность потенциалов, вызывающую протекание тока, то откуда берется электрическое поле?
Интервью показывают, что учащиеся находят понятие напряжения трудным или непонятным. Неизвестно, сколько студентов теряют интерес к физике из-за того, что не понимают основных понятий. Это число может быть довольно высоким. Поэтому удивительно, что эта неудовлетворительная ситуация принимается большинством учителей физики и авторов учебников, поскольку альтернативное объяснение известно уже более ста лет. Решение […] в принципе было найдено более 150 лет назад. В 1852 году Вильгельм Вебер указал, что, хотя проводник с током в целом нейтрален, он несет на своей поверхности заряды с разной плотностью. Признание того, что разность потенциалов между двумя точками вдоль электрической цепи связана с разницей поверхностных зарядов [является ответом].
Härtel (2021): 21
Мы рассмотрим эти интересные идеи во второй части.
