Skocz do zawartości

Jak szybko płynie prąd? Prędkość ślimaka czy światła?


Pomocna odpowiedź

Jak szybko płynie prąd? Prędkość ślimaka czy światła?

Jak szybko płynie prąd elektryczny? To pytanie, które często stawiają początkujący. Jest tu jednak duży problem – ciężko odpowiedzieć na pytanie, które tak naprawdę zostało źle sformułowane. Czym innym jest prędkość ładunków (tzw. dryft elektronów), a czym innym jest prędkość, z jaką przekazywana jest energia elektryczna.

UWAGA, to tylko wstęp! Dalsza część artykułu dostępna jest na blogu.

Przeczytaj całość »

Poniżej znajdują się komentarze powiązane z tym wpisem.

Link do komentarza
Share on other sites

Dnia 17.01.2025 o 14:06, Komentator napisał:

Czym innym jest prędkość ładunków (tzw. dryft elektronów), a czym innym jest prędkość, z jaką przekazywana jest energia elektryczna.

No nie do końca tak jest. Choć ruch elektronów w metalach jest bardzo powolny, to nie znaczy, że nie ma związku z przenoszoną energią. Prędkość przekazywania energii to innymi słowy moc, a ta zależy od napięcia i natężenia prądu. Natężenie prądu to ładunek elektryczny przenoszony przez nośniki w jednostce czasu. Czyli im większe natężenie tym większy przenoszony ładunek. Przyjmując, że ładunek przenoszony przez każdy nośnik oraz liczba nośników ładunków się nie zmienia, oznacza to, że musi wzrosnąć ich prędkość.

Przykład z platformy edukacyjnej - prędkość dryftu elektronów w przewodzi miedzianym o przekroju 1 mm2, w którym prąd ma natężenie 1A wynosi 7,4 * 10^-5 m/s (74 milionowe m/s). Co ciekawe nie ma tu słowa wprost o różnicy potencjałów. Jednak aby przez przewód o przekroju 1 mm2 popłynął prąd 1A to potrzebna jest różnica potencjałów tym większa im dłuższy przewód. Dla przewodu miedzianego o długości 1 km (1000 m) i przekroju 1 mm2 ta różnica potencjałów wyniesie 17,5V. Moc (energia w jednostce czasu) niezbędna do przepływu takiego prądu to 17,5 W.

W internecie można znaleźć bez liku dyskusji nt. przepływu prądu, zdania są podzielone. Temat poruszył także Piotr Górecki na łamach Zrozumieć Elektronikę. Wciąż jednak jest mnóstwo pytań i wątpliwości co do natury przepływu prądu. W ogromnej ilości praktycznych zastosowań prosty model elektronów przenoszących ładunek jest wystarczający.

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

50 minut temu, Sylba napisał:

W ogromnej ilości praktycznych zastosowań prosty model elektronów przenoszących ładunek jest wystarczający.

Wydaje się, że słowo „model” jest tu bardzo dobrze użyte.

Coś co obrazuje, choć z prawdziwą naturą rzeczy nie ma nic wspólnego. Wiele można przytaczać takich przykładów „modeli” zachowania, zjawisk, rzeczy. Mają prosto tłumaczyć, a często zaciemniają.

 

Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

(edytowany)

 

Dnia 22.01.2025 o 22:02, SOYER napisał:

Coś co obrazuje, choć z prawdziwą naturą rzeczy nie ma nic wspólnego

No wlasnie na to wyglada. Obejrzalem sobie chyba kilkanascie roznych filmikow na youtube odnosnie tego jak dziala elektrycznosc i czesc z nich zupelnie nie pasuje do tego modelu w ktorym to ruchu elektronow mialby obrazowac przeplyw energii. Na przyklad taki oto wykres:

Screenshot_2.thumb.jpg.47ecfab6e01cf2cd5b65fdbb4878b79a.jpg

Wyglada na to ze energia elektryczna zarowno w gornym przewodzie (+)  jak i w dolnym (-) przesylana jest w tym samym kierunku czyli od baterii do zarowki a przynajmniej tyle z tego zrozumialem. Z reszta jesli dobrze to rozumiem podobnie jest w przypadku pradu zmiennego gdzie elektrony na zmiane poruszaja sie w 2 roznych kierunkach. Chociaz teraz jak sie nad tym troche zastanowilem to czy to nie jest tak ze w gornym przewodzie energie ta mozna porownac do zasysania a dolnym przewodzie do pchania? Juz sam nie wiem. Nie jestem juz pierwszej mlodosci i czuje ze znacznie gorzej mi to wchodzi do glowy niz kiedys. Tak czy inaczej prad plynie w jednym kierunku czyli od minusa do plusa choc na schematach zaznacza sie to w odwrotnym kierunku.

Musze was ostrzec ze jestem jednym z tych ktorzy zasypuja pytaniami bezlitosnie i kiedy chodzilem do szkoly sredniej ponad cwierc wieku temu sprawilem ze niejeden nauczyciel sie spocil mocno. Po prostu lubie dobrze rozumiec to czego sie ucze 😉 

Edytowano przez PeterMilas
Link do komentarza
Share on other sites

(edytowany)

@PeterMilas proszę wyobraź sobie takie doświadczenie pokazane w postaci jednokolorowych kulek wypełniających szczelnie przezroczystą rurkę szklaną. Jeśli weźmiemy jeszcze jedną kulkę innego koloru i wepchnął ją w rurkę z jednej strony. Oczywiście natychmiast wypadnie ostatnia kulka z drugiej strony rurki. Nastąpi więc natychmiastowy przepływ prądu ale aby ten zabarwiony „elektron” dotarł do końca rurki potrzeba jeszcze wcisnąć w tę rurkę wiele kulek i stracić wiele czasu aby w końcu ta barwna kulka dotarła do końca przewodu. Zobrazowanie przepływu prądu zmiennego to naprzemienne wciskanie jednej kulki raz z jednej a raz z drugiej strony tej rurki. Nawet wstawienie w ten „obwód” kondensatora pozwala nam na wyobrażenie sobie jego przepływ  bo elektrony tak na prawdę nie mogą się ze sobą stykać bo mają te same ładunki i odpychają się, więc i przerwa obwodu w kondensatorze nie stanowi dla prądu zmiennego przeszkody bo siły elektrostatycznego odpychania zadziałają poprzez przerwę pomiędzy jego okładzinami i drgający rząd elektronów sprawi wrażenie przepływu prądu zmiennego mimo tego, że zabarwiona kulka będzie jedynie przesuwała się w jedną i drugą stronę i nie przemieści się nigdy na drugi koniec rurki. 

P.S.

Też należałem kiedyś do takich uczniów, studentów, którzy wyciskali poty z „belfrów”. Było to jednak znacznie dawniej. 😉

 

Edytowano przez Preskaler
Link do komentarza
Share on other sites

@Preskaler Hej, to naprawdę świetna ilustracja. Podobna do tej w której użyto łańcucha i tylnej zębatki w rowerze. Poszczególne ogniwa łańcucha poruszają się powoli zaś energia przekazywana jest od razu. Bardzo fajnie i choć to tylko ilustracja która nie oddaje w pełni tego co się naprawdę dzieje rozumiem że na wielu etapach zdobywania wiedzy z dziedziny elektroniki taki model jest wystarczający. Bardzo pomogły mi też filmiki na youtube Piotra Góreckiego które własnie obejrzałem. Według niego prędkość przesyłu energii elektrycznej to około 2/3 prędkości światła a wjednym z jego filmów pokazał tam też fajny eksperyment przedstawiający to jak wolno "poruszają się" same elektrony.

Link do komentarza
Share on other sites

Bądź aktywny - zaloguj się lub utwórz konto!

Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony

Utwórz konto w ~20 sekund!

Zarejestruj nowe konto, to proste!

Zarejestruj się »

Zaloguj się

Posiadasz własne konto? Użyj go!

Zaloguj się »
×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.