Siinähän sen kysymys tulikin..
eli Mitä tapahtuu johtimessa jossa kulkee sähkövirta?
eli Mitä tapahtuu johtimessa jossa kulkee sähkövirta?
mitä tapahtuu johtimessa jossa kulkee sähkövirta?
Janette
121712
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 12
Vanhimmat
Lyhyesti: vapaat elektronit pomppivat atomista toiseen. Tämä etenevä liike tapahtuu millimetrien sekuntivauhdilla sähkövirran suuntaa vastaan.
ps. tuo perustuu noin puoliksi ns. mutu-tuntumaan ;)
Kuullostaa aika hitaalta. Jos lampun katkaisija on 10m päässä lampusta, niin tuon elektroniliikkeen eteneminen kestää aika kauan noin hidasta vauhtia... Mula valo syttyy ainaki silmänräpäyksessä.
Eiköhän se nopeus liene huomattavasti suurempi...
Piti etsiä oikein varmennusta tuohon tietoon joka oli vuosia sitten takertunut päähän.. oli se suuruusluokka ainakin oikein.
Tämä löytyi tuosta viestin "vanhan kertausta" osoittamasta aikaisemmassa keskustelussa olevasta linkistä:
http://www.radioelectronicschool.com/downloads/howfast.pdf
Lyhyesti:
"The electrons inside the wires move very slowly, almost as slowly as the minute hand on a clock. The exact velocity of the electrons will depend on how much current is flowing and the type of conductor."
kuuleppas nyt raksu.. ei niiden yksittäisten elektronien tarvitse päästä päähän kulkea eikä edes kovinkaan ripeästi. Vaan johtimen lävitse kulkema signaali saavuttaa paljon suuremman nopeuden. Ne yksittäiset elektronit tökkivät paljon hitaammin kuin se valonnopeus mutta se signaali saavuttaa johdemateriaalista riipuvan nopeuden, joka lähentelee sitä valonnopeutta.
Tää on väsynyttä jauhantaa ja saatan esittää asiani epäselvästi ja erheellisesti mutta asia pääpiirteittäin näin. ottakaa selvää viisaimmilta ja virkeimmiltä, jos asiasta haluutte enemmän tietää...
Ja kannattaa myös muistaa että varauksenkuljettajina saattavat joissain tapauksissa toimia myös positiiviset aukot eli elektronit eivät ole aivan koko tarina.
Juttu menee näin. Sähkö etenee aaltoliikkeenä johdossa. Varsinaiset elektronit(ja muut varauksenkuljettajat) etenevät johdossa todellakin noin hiljaa mutta itse aaltoliike etenee lähes valon nopeudella. Kyse on samasta asiasta kun aalto liikkuu vedessä. Itse vesimolekyylit eivät liiku sellaisella vauhdilla kun se vesiaalto. Vesi siis Pysyy lähes paikallaan mutta siinä kulkee aaltoja nopeasti.
voi kuvitella siten, että ne on hyvin hyvin lähekkäin ja ne tönii toisiaan ja kun niiden välimatka on niin lyhyt, tönäisy tuntuu jo siellä 300 000 km päässä sekunnissa...noin karkeesti.
Sähkövirta taas etenee teoriassa valon nopeudella mutta ei muussa kuin suprajohteessa, jossa niillä
elektroneilla ei ole "kitkaa".
Mutta sähköpiirissä tuo elektronien liike alkaa
piiri suljettaessa piirin joka kohdassa.. myös
käytettävän laitteen kohdalla..
http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=2000000000000020&conference=4500000000000543&posting=22000000004046423
Johtimessa atomien vapaat ns. johde-elektronit kulkevat johtimen päihin tuodun sähkökentän vaikutuksesta. Johteessa olevat atomit haittaavat liikkeellään elektronien kulkua josta syntyy johteen ominaisvastus. Jos johdetta jäähdytetään lähelle absoluuttista nollapistettä atomien liike pysähtyy ja johteesta tulee ns. Subrajohde, joka ei vastusta virran kulkua. Elektronien liikenopeus on pieni, millimetrin osia minuutissa. Sähkökenttä joka johtimessa vaikuttaa vaikuttaa lähes valon nopeudella. Eli jos n.300000km pitkään johtimeen kytketään jännite niin esimmäisen elektronin liikkeestä n. 1s kuluttua johtimen viimeinen elektroni liikahtaa.
Johteen resistiivisyys ei aiheudu johde-elektronien törmäilyistä johteen kidehilan atomeihin, kuten edellä väitit; aiemmin tosin yleisesti luultiin asian olevan näin.
Nykyfysiikka selittää aineen resistiivisyyden aiheutuvan johdinelektronien törmäilemisestä johdinmateriaalin kidehilan kvantittuneisiin värähtelyihin, eli fononeihin (engl. phonon). Ja se aineen jäähdyttäminen(eli ne suprajohteet) todellakin vaikuttavat atomien värähtelyn pienenemiseen, ja sitä kautta fononien vähenemiseen-> resistiivisyys pienenee.
Ja kuukkelilla löytyy taas aiheesta lisää jos jotakuta aihe kiinnostaa..
joko sait riittävän vastauksen vai tuletko oppitunnille? Täytyski alkaa kertaamaan näitä asioita, ja siinähän asiat palautuski mieleen...
Pitää muistaa että johdin on aina virittynyt järjestelmä! Siis silloinkin kun siinä näennäisesti ei ole jännitettä! Kun järjestelmään aiheutetaan jännite-ero, se todellakin reagoin suurella nopeudella. Näin sen voi nähdä jos yksinkertaistaa ankarasti.