Jaká je rychlost elektrického proudu?

Na tuto otázku jsem dostal odpověď v 7. třídě střední školy. Učitel fyziky pak s oblibou vysvětlil, že:

– Rychlost elektrického proudu v drátech se rovná rychlosti světla – 300 000 kilometrů za sekundu. To znamená, že je to velmi, velmi rychlé, nebudete mít čas mrknout okem.

Elektrický proud se přenáší díky pohybu elektronů ve vodiči (vodičem elektrického proudu je měděný drát, opravdu to není jasné?). Elektrický proud je řízený, uspořádaný pohyb částic jeden po druhém. V tomto případě je rychlost pohybu elektronů ve stejném vodiči rovna několika milimetrům za sekundu – jedná se o chaotický pohyb pohybu.

Jinými slovy, rychlost světla je rychlost, kterou se nabité částice začnou pohybovat jedna po druhé a mohou se pohybovat podél vodiče rychlostí pouze několika milimetrů za jednotku času.

A aby byly konečně odstraněny všechny otázky, učitel dodal:

– Tady, děti, podívejte se na tento obrázek z učebnice:

Obrázek 707.1. Směr pohybu elektronů a směr elektrického proudu.

– A pokud něco není jasné, zeptejte se! mlčíš? Takže to je vše, uzavřeli jsme téma a pokračovali. V další lekci si povíme o pravidle levé ruky. Toto je velmi důležité pravidlo. Čebotarev! Nesmějte se!

Samozřejmě jsem se chtěl zeptat, proč je takový rozdíl v rychlosti a směru pohybu, ale rychle jsem si uvědomil, že elektřina není moje věc a nemá smysl se plést do mých hloupých otázek. Elektřina není vtip, může zabíjet.

Od té doby uplynulo 40 let, ale stále mám dotaz ohledně rychlosti elektrického proudu. Navíc vyvstaly nové otázky:

1. Jaká je rychlost proudu v solné baterii nebo jednoduše ve solném roztoku s anodou a katodou? Koneckonců, nejsou to elektrony, které určují rychlost?

Nebo se ukáže, že všechny nabité částice mají stejnou rychlost bez ohledu na velikost a hmotnost? No to znamená, že pokud je v drátech mezi žárovkou, připojenou k baterii, aktuální rychlost světla, tak v řešení je to stejné.

Zde ve světě pro nás viditelném, takže klidné tělo (V = 0) dejte mu nějakou rychlost, potřebuje mu dát magický kop. Z vědeckého hlediska na něj aplikujte sílu F = ma. To znamená, že čím je těleso těžší, tím větší je síla potřebná k zahájení pohybu tělesa. Navíc požadovaná rychlost nenastane okamžitě, ale až po nějaké době, protože V = at. A to jsme ještě nepočítali s případným odporem prostředí, ve kterém se tělo bude pohybovat.

A elektrikáři to dělají chytře. Existuje síla proudu, dokonce odpor a rychlost – bum! A okamžitě 300 000 km/s pro částice jakékoli velikosti. jak to?

2. Jaká je rychlost pohybu elektrického náboje ve vzduchu?

Když udeří blesk, vidíme tento rozpad kondenzátoru. A vidíme, že rychlost blesku se zdá být o něco menší než rychlost světla? I když rychlejší než rychlost zvuku.

Přečtěte si více

Javor tatarský - Acer tataricum: foto, podmínky pěstování, péče a rozmnožování

Možná je to tím, že odpor vzdušného prostředí je mnohonásobně větší než odpor vodičů? Je to důvod, proč je rychlost přenosu elektrického náboje ve vzduchu menší? Nebo je to jen optický klam, který nemá nic společného s elektrickou teorií?

3. Co je to elektrický náboj? Jaká je jeho pozitiva či negativa?

No, když se někde v oblacích shromáždí elektrický náboj a nakonec se jako blesk prorazí k zemi – co to je? Je to hodně volných elektronů se záporným nábojem, které by se teoreticky měly odpuzovat, nebo něco jiného?

Jak kulovému blesku obecně rozumíme? Co je to za kuličku, která nemá skoro žádnou hmotu, jako mýdlová bublina? Kulový blesk proto létá jako stejná mýdlová bublina a při kontaktu i s malou překážkou může prasknout stejným způsobem, jen s trochu jinými následky.

Ale zdá se, že kulový blesk prochází oknem klidně, což poprvé zaznamenali angličtí vědci v chrámu Božím v roce 1638, takže při bouřce musí být okno zavřené. Nebo jsou to jen příběhy na noc? Jedna z těch, kterými Machnův vnuk bavil celý sbor v pionýrském táboře?

A hlavně, je pohyb kulového blesku elektrický proud při určité rychlosti nebo něco jiného? Proč je možné vyrobit obyčejný blesk v jakémkoli zapalovači s piezoelektrickým prvkem, ale vědci neumí kulový blesk ani pořádně popsat, natož reprodukovat.

Možná proto, že kulový blesk je bublina? Pouze ne mýdlové, ale elektrické. To je vše?! A nedochází k neuvěřitelné koncentraci náboje v kulovém blesku v relativně malém objemu. Pak se vysvětluje spousta paradoxů.

Nedávno jsem přišel na něco málo o rychlosti elektronů. Elektrony jsou skutečně chlápci dodržující zákony a pohybují se přísně v mezích aktuálně existujících teorií rychlostí, která se může pohybovat ve velmi úzkých mezích od 0 m/s do 300 000 km/s (v závislosti na zvolené teorii). A aby byla rychlost ještě o něco menší nebo větší, pak je to k ničemu.

Je pravda, že toto je možná rychlost, kdy se elektrony otáčejí na oběžné dráze, a ne lineární rychlost pohybu ve vodiči, ale neměli byste takovým maličkostem vůbec věnovat pozornost.

A se zbytkem. A se zbytkem jsou stále problémy, doufejme – prozatím.

A navíc máte jedinečnou možnost autorovi pomoci finančně. Po úspěšném dokončení převodu se otevře stránka s poděkováním s e-mailovou adresou. Pokud se chcete na něco zeptat, použijte prosím tuto adresu. Děkuju. Pokud se stránka neotevře, pravděpodobně jste provedli převod z jiné peněženky Yandex, ale v žádném případě se nemusíte obávat. Hlavní je při převodu přesně uvést váš e-mail a já se vám určitě ozvu. Kromě toho můžete vždy přidat svůj komentář. Více podrobností v článku “Domluvte si schůzku s lékařem”

Pro terminály číslo peněženky Yandex 410012390761783

Pro Ukrajinu – číslo hřivnové karty (Privatbank) 5168 7422 0121 5641

Přečtěte si více

Jaký dusík je pro borůvky nejlepší?

Peněženka Webmoney: R158114101090

Или: Z166164591614

Poznámka: Možná se vaše otázka, zejména pokud se týká statických výpočtů, neobjeví v obecném seznamu nebo zůstane nezodpovězena, i když ji položíte 20krát za sebou. Proč je dostatečně podrobně vysvětleno v článku „Domluvte si schůzku s lékařem“ (odkaz v záhlaví webu).

Možná jste si již všimli, že když stisknete spínač, rozsvítí se lampa nebo jakákoli jiná připojená elektronická součást. téměř ihned. Nemůžeme ani zjistit, jak dlouho trvá, než se světlo rozsvítí, jakmile stiskneme spínač.

V důsledku aplikace elektrického napětí vzniká elektrický proud. Je zodpovědný za provoz elektronických zařízení a je výsledkem pohyb elektrony v některých směrpřednostní. Zatím je vše dobré! Věděli jste ale, že běžná želva se může pohybovat rychleji než elektrony v drátu?

Rychlost, kterou se tyto částice pohybují, se nazývá rychlost driftu nebo rychlost tažení, velmi málo: asi málo milimetry za sekundu (mm/s).

Tato rychlost přímoúměrný na elektrický proud generovaný v drátu a zpětúměrný hustota volných elektronů (ty, které lze vést), stejně jako plocha průřezu drátu a nabíjecích elektronů.

Nepřestávej teď. Po reklamě je toho víc ;)

Co když se ale elektrony pohybují vodivým prostředím tak pomalu, že způsobí téměř okamžitou aktivaci elektrických obvodů?

Co se stane, když stiskneme spínač, vytvoří se v drátu elektrické pole rychlostí světla asi 300 000 km/s. Toto elektrické pole téměř okamžitě táhne elektrony po délce drátu.

To znamená, že pokud bychom instalovali žárovku na konec 300000 XNUMX km dlouhého drátu, trvalo by hedge в аdruhý rozsvítit po stiskněte spínač.

představte si dav vojáků seřazeno. THE objednat в pochod daný pískání.Téměř všichni vojáci uslyší pískat a začne В pochod všichni dohromady. První vojáci dorazí na místo určení velmi rychle, ale pohybují se rychlostí. многоoběti. Na drátech objednat pro pohyb elektronů je dán poleelektrický a ona dorazí rychlost dává světlý.

Raphael Hellerbrock
Absolvent Fyzikální fakulty

Chtěli byste tento text použít při studiu nebo studiu? Podívejte:

HELERBROOK, Raphael. “Jaká je rychlost elektrického proudu?”; Brazilská škola. Dostupné na: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/qual-velocidade-corrente-eletrica.htm. Zpřístupněno 27. června 2021

Víte, co je elektrické pole? Elektrické pole je vektorové, to znamená, že v každém bodě prostoru má určitou velikost, směr a směr. Elektrické pole je zodpovědné za vznik přitažlivých a odpudivých sil mezi elektrickými náboji. Jednotky měření jsou volty na metr nebo newtony na coulomb.