Olen kuullut väitteen että sähkövirta liikkuisi eri suuntaan kuin hiukkaset jotka sen aiheuttavat. Onko totta? Miten mahdollista?
sähköstä
arbvwrw5
36325
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 36
Vanhimmat
Toinen kysymys miten sähkö ENERGIANA ilmenee silloin, kun resistanssi on 0? Sehän ei voi muuntua lämmöksi eikä valoksi kuten salamoinnin yhteydessä ilman korkean resistenssin vuoksi.
>
Varautuneen hiukkasen liikkeenä.
>
Niin, tai jos muuttuisi, ei puhuttaisi suprajohteesta.
Elektronit tosiaan kulkevat negatiivisesta positiiviseen ja virta vastakkaiseen suuntaan. Aikanaan vain päätettiin mielivaltaisesti virran suunnaksi positiivisesta negatiiviseen joka osoittautui myöhemmin elektronien kulkusuunnalle vastaiseksi.
Bumb
Sähkövirta ei siis tämän mukaan ole sähköisesti varautuneiden hiukkasten liikettä, kuten koulussa opetettiin, vaan jotain ihan muuta. Mitä se sitten on?
Jos meillä on mielivaltaisen mittainen johto, jonka katkaisemme hieman sen jälkeen kun elektronit ovat lähteneet liikkeelle, mitään sähkövirtaa ei siis pitäisi kulkeutua siihen pisteeseen, jossa miinusnavan puoleinen johto päättyy? Mihin se virta katoaa? Miten se voi kadota ilman että energiansäilymislakia rikotaan? Samaten jos miinusnavan johto on huomattavasti pidempi (vai lyhyempi?) kuin plusnavan, niin laite voi ilmeisesti kytkeytyä päälle ENNEN kuin virtaa on kytketty päälle? Ajatuksessa ei ole mitään järkeä...
>
Kyllä se on: sähkövarauksen siirtymistä.
>
Toki sitten taas edellä olevat elektronit tönivät seuraavat liikkeelle. Ei se mene niin, että joku nimenomainen elektroni menee miinukselta plussalle vaan tämä elektroni saa johteen elektronit liikkumaan.
>
Elektroneilla on liikettä, mutta jos niiden liikettä ei suunnata sähkökentällä johonkin suuntaan, sitä ei kutsuta sähkövirraksi.
>
Elektronien liike säilyy. Sillä ei vaan ole enää nettosuuntaa kun virta lakkaa.
>
Ajattelet nyt vähän väärin. Tosiaan, puutarhaletkussa oleva vesi lähtee liikkeelle, virtaa heti kun avaat hanan. Ja jos letku on ollut täynnä vettä, letkun päästä tulee heti vettä. Jep, sähköjohto on elektroneja täynnä, joten kun sinne tungetaan niitä lisää, kaikki alkavat liikkua. Virta siis syntyy (valonnopeudella) kun laite kytketään ja sitten se alkaa toimia.
"Elektroneilla on liikettä, mutta jos niiden liikettä ei suunnata sähkökentällä johonkin suuntaan, sitä ei kutsuta sähkövirraksi."
Liittyykö tämä siihen Feynmanin ajatukseen että elektroni joka ammutaan kokeessa tauluun kulkee kaikkia mahdollisia reittejä koko maailmankaikkeuden läpi? Kyseisessä ajatuksessahan puhuttiin nimenomaan elektroneista, ei esim. fotoneista. Eli vain "ohjaamaton" sähköisesti varautunut hiukkanen käyttäytyy tällä tavoin?
>
Ei oikeastaan. Tämä liittyy ihan perusfysiikaan.
Mutta eikö Feynman puhunut nimenomaan elektroneista, ei esim. fotoneista? En nyt löydä sitä tarinaa käsiini, mutta olettaisin että hän on silloin ajatellut sähköisesti varattujen ja neutraalien hiukkasten välillä olevan jotain eroja siinä miten ne liikkuvat tyhjässä avaruudessa...
Entäs katodisäteet? Eivät ne ainakaan tuollein käyttäydy.
>
Sekoitat nyt perusfysiikkaan asioita, joita olet kenties kuullut jossain luennossa. Sotketko nyt asioita keskenään ? Olisi varmasti valaisevaa tietää, mikä on tieteellinen tasosi fysiikassa eli oletko ymmärtänyt katsomasi luentoa ollenkaan.
>
Nekin on periaatteessa sähkövirtaa, mutta luonnollisesti niiden syntytapa on niin erilainen, että ei puhuta nyt ihan samasta asiasta.
"Mutta eikö Feynman puhunut nimenomaan elektroneista, ei esim. fotoneista? "
Itse ainakin olen lukenut kirjan, jossa hän puhui pääasiassa fotoneista.
Elektronien liikkeen johtimessa voi kyllä ymmärtää ilmankin noita Feynmanin ajatuksia, vaikka pohjalla ne tietysti ovat ihan kaikessakin.
"Virta siis syntyy (valonnopeudella) kun laite kytketään ja sitten se alkaa toimia."
Kiva saada sinut kerrankin kiinni virheestä, vaikka sitten vähän saivartelua vaatisikin. Sähkökenttä kun ei siirry väliaineessa valonnopeudella, vaan siirojohdon tapauksessa c tulee kertoa kyseiselle siirtojohdolle ominaisella noepuskertoimella Vf (Velocity factor). Esimerkiksi koaksiaalikaapeleissa Vf vaihtelee tyypillisesti 0,98 - . 0,6 välillä. Avojohdosta en tiedä.
Periaatteessa tietysti aivan oikein, mutta kun tilaisuus tulee, niin lillukanvarteen pitää tarttua :D
Kyllä valonnopeus on valonnopeus jos valo liikkuu sillä vauhdilla, vaikka alle c:n liikkuisikin.
Joo, hyvä tarkennus: reaalisessa tapauksessa ei tietenkään ylletä teoreettiselle tasolle.
>
Yleensä kaiketi sanalla valonnopeus tarkoitetaan sitä tyhjiönopeuttaa ja sitten kun kirjoitetaan erikseen valon nopeus, niin kyse on jostain muusta nopeudesta.
Ei ole. Valonnopeus c on valon nopeus tyhjiössä. Yhteen kirjoitettuna valonnopeudella tarkoitetaan aina nopeutta c. Erikseen kirjoitettuna valon nopeus on sen nopeus kussakin väliaineessa.
On vaan valittu tietty "sähkövirran suunta" ennenkuin elektroneista tiedettiin mitään. Oikeasti vain elektroneilla on merkitystä.
Kyll sähvö kulkee suolaisen veenkin läpi. Sillo positiiviset ionit kömpii nimelliseen suuntaan.
Sähköstä on joka tapauksessa turha maksaa mitään koska ne sähkölaitokselta tulevat elektronit palaavaat kaikki takaisin sinne toista johtoa myöten. Yhtään elektronia ei jää meille, joten sähköä ei kulu.
Niin ja akkulaturien ja akkujenkin myyjät valehtelevat. Kun mittaa akkuun menevän ynnävirran ja sieltä tulevan poisvirran, niin ne ovat tarkalleen samoja. Miten ihmeessä sinne A-mulaattoriin muka voisi jäädä ihan kymmeniä ampeeritunteja.
Huijausta minä sanon.
Itse asiassa näin ei ole, koska kysessä on vaihtovirta, missä elektronit nykyttävät edes takaisin menemättä minnekään.
Maksupuoleen en ota kantaa.
Elektronien nopeus johtimessa on noin puolet valon nopeudesta tyhjiössä joten kyllä ne aika kauas ehtivät 1/50 sekunnissa.
Luitko ketjua ollenkaan ? Täällä on useampaakin kertaan jo selvitetty, että elektronien nettoliike on varsin hidasta (sähkökentän vaikutus sitten on taas nopeampaa, jota voidaan verrata valonnopeuteen).
Tämä ketju ei valitettavasti pysty muuksi muuttamaan sitä faktaa että elektronit kulkevat melkoista haipakkaa ja etenevät ihan sikana jo 1/100 sekunnissa.jonka vaihtosähkön puolijakso kestää.
>
Elektronit toki kulkevat kovaa, mutta nettona sähkövirrassa normaalissa kaapelissa elektronien nettoliike on vain jokunen millimetri sekunnissa.
>
Missä tämä "fakta" on osoitettu ?
Wikipedia kirjoittaa näin (http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_electricity): "In everyday electronics, the signals or energy travel quickly, as electromagnetic waves, while the electrons themselves move slowly." "Elektronit sinänsä kukevat hitaasti".
Voisiko sähköä verrata muurahaisyhteiskunnan toimintaan sillä tavalla, että aivan kuten yksittäinen muurahainen merkitsee reittinsä ja sen jälkeen antaa tiedon muille muurahaisille löytäessään jotain jännää, niin sähköisesti varautuneet hiukkasetkin jättävät kvanttimaailman aikakäsitteen epämääräisyyden takia jälkeensä merkityn polun, jota muut hiukkaset sitten osaavat seurata, jos tämä yksi hiukkanen löytää tiensä vastakkaismerkkisten hiukkasten luo? Onko analogia käyttökelpoinen?
Millainen maailma olisi ilman vaihtovirtaa? Joutuisimmeko kantamaan kotiin ruokaostosten yhteydessä jotain akkuja sähkölaitoksen palvelupisteestä joita sitten lätkisimme sulaketauluun saadaksemme kodikoneet pyörimään muutaman päivän vai kuinka homma olisi järjestetty?
Edisonhan aloitti yrityksensä tasavirtaverkkoja rakentamalla, mutta tekniikka hävisi George Westinghousen firman ajamalle vaihtovirralle. Laajakin tasavirtaverkko on täysin mahdollinen jos verkkojännite olisi suuri, mutta eipä siinä ole järkeä vaihtovirtaverkkoon verrattuna.
Jos oikein muistan, vielä Neuvostoliiton aikaan oli Siperiassa yhteisöjä, joissa oli 110 V tasavirtaverkko. Lieneekö enää?
"Laajakin tasavirtaverkko on täysin mahdollinen jos verkkojännite olisi suuri, mutta eipä siinä ole järkeä vaihtovirtaverkkoon verrattuna."
Niin, sellaiset yksinkertaiset ja luotettavat työmyyrät kuin muuntaja ja oikosulkumoottori eivät sitten enää niin yksinkertaisia olisikaan.
Toisaalta tasavirtaahan kyllä käytetään paikka paikoin pitkillä etäisyyksillä ja merenalaisilla kaapeliyhteyksillä, joissa kapasitanssista tulisi AC:n kanssa ongelma.
"Jos oikein muistan, vielä Neuvostoliiton aikaan oli Siperiassa yhteisöjä, joissa oli 110 V tasavirtaverkko. "
Samanlainen muistikuva mutta eipä äkkiä löytynyt tietoa. Hesassahan oli myös keskikaupungilla tasavirtaverkko 40 luvulle asti ja rapakon takana Consolidated Edison sulki viimeisen DC verkkonsa vasta vuonna 2007.
Kuinka suuri osuus voimalinjojen energiasta menee hukkaan radioaaltoina säteilemällä? Katsoin äsken jonkun sähködokumentin ja siinä ei puhuttu tästä mitään, vaikka esiteltiin kuinka voimalinjojen alle viedyt lamput hehkuvat sekä todettiin että resistanssin takia hukkaan menee jopa 20% tuotetusta sähköenergiasta. Ilmiselvästi radioaaltoihin hukkuva energia on siis kuitenkin ainakin joitakin promilleja, kerta sillä lamppu syttyy.
Itse elektronihan liikkuu hyvin nopeasti, ei siis kuitenkaan valonnopeudella. Itse johtimessa kuitenkin sähkön nopeuteen vaikuttaa se, että elektroni liikkuu aika pitkälti satunnaisesti, oikeastaan vain ylimalkaan johtimen mukaisesti. Se siis heiluu ylös,alas,taakse ja sivulle edeten näin vain satunnaisesti eteenpäin. Lopullinen nopeus onkin siis vain luokkaa 10cm /h. Tämän voi laskea kaavalla, joka huomioi johtimen paksuuden ja varauksen.
Piiri johon kytketään virta kuitenkin toimii heti. Tämä johtuu siitä, että metallinen johdin on jo valmiiksi täynnä elektroneja. Eli jos elektroneja tönii alkupäässä niin heilahdus näkyy loppupäässä.
bumb