Fysiikan tunneilla on opetettu, että jännite häviää johtimessa sen resistanssin vuoksi. Ja että jännitehäviöitä syntyy vain suljetussa virtapiirissä, jossa kuluu tehoa.
Miten elektronit ja kumppanit käyttäytyvät sitten avoimessa virtapiirissä?
Eli jos otetaan hieman ääretöntä lyhyempi johdin, ja kytketään siihen plus-napa vaikkapa 1,5 voltin paristosta, jossa on energiaa 1 ampeeritunti, niin kuinka monta metriä jännite jaksaa johtimessa nousta?
Teoriassahan johtimen potentiaali on sama sen molemmissa päissä, kun virtaa ei kulje. Mutta jos kyse on lähes äärettömän pitkästä johtimesta, niin mistä riittäisi energiaa potentiaalitason nostoon (tässä tapauksessa 0V -> 1,5V)?
Ei kai se potentiaali voi tyhjästäkään nousta?
Miten elektronit ja kumppanit käyttäytyvät sitten avoimessa virtapiirissä?
Eli jos otetaan hieman ääretöntä lyhyempi johdin, ja kytketään siihen plus-napa vaikkapa 1,5 voltin paristosta, jossa on energiaa 1 ampeeritunti, niin kuinka monta metriä jännite jaksaa johtimessa nousta?
Teoriassahan johtimen potentiaali on sama sen molemmissa päissä, kun virtaa ei kulje. Mutta jos kyse on lähes äärettömän pitkästä johtimesta, niin mistä riittäisi energiaa potentiaalitason nostoon (tässä tapauksessa 0V -> 1,5V)?
Ei kai se potentiaali voi tyhjästäkään nousta?
Vastaukset 6
Vanhimmat
Tuota voisi verrata pitkään vedellä täytettyyn putkeen jonka toisessa päässä on painemittari. Kyllä se vedenpaine vaikuttaa kokolailla heti letkun toisessa päässä, kun letkun liittää vesiverkkoon. Se sähköjohtokin on valmiiksi täytetty elektroneilla ja kumppaneilla.
Mutta mistä se "täyte" saadaan alunperin johtoon? Tyhjä letkukin on tyhjä, jos sinne ei jostain saada ensin vettä.
On siinä johtimessa elektroneja. Vain "paine" eli potentiaaliero puuttuu.
Aikuisten oikeasti jännite etenee johdossa valon nopeudella. Hiukan ääretöntä lyhyemmän johdon päässä jännite nousee hiukan ennen kuin aikaa on kulunut äärettömän kauan.
Jos johtimissa on resistanssia, niin jännite johdon päässä nousee hissunkissun, mikä taas johtuu johdon kapasitanssista ja varautumisesta. Jännitelähteessä pitää olla riittävästi puhtia johdon kapasitanssin varaamiseen.
Hiukan ääretöntä lyhyemmän johdon varaamiseen tarvitaan hiukan ääretöntä pienempi sähkömäärä.
Johdin on tässä tapauksessa koko matkalla samassa potentiaalissa 1,5V
Mistä siellä johtimen avoimessa päässä tiedetään monenko voltin paristoon toinen napa on kytketty? Jos joku käy laittamassa ensimmäisen pariston jatkoksi toisen samanlaisen pariston sarjaan, niin kuka käy kertomassa johdon toiseen päähän, että nyt pitäisi nousta 1,5 volttia korkeammalle?