Что такое электричество на самом деле.

Механика, теория относительности, термодинамика, электродинамика, оптика, акустика. Ядерная и квантовая физика. Занимательные факты.

Re: Что такое электричество на самом деле.

Сообщение vadimr » Сб июл 08, 2017 8:38 pm

kanonik писал(а):vadimr
1) Скорость распространения электрического поля в металле равна скорости света в нем - для меди, наверно, немного меньше скорости света в вакууме.
2) Дрейфовая скорость движения электронов (то есть средняя скорость их упорядоченного движения в металле под действием приложенного поля) зависит от плотности тока. Конкретно для меди и плотности тока 10 ампер на квадратный миллиметр это получится, по несложному расчету, около 0,7 мм/сек. Для меньших токов - еще меньше.

Ну и как же тогда второе может вызывать первое? Заряд-то передаётся со скоростью распространения электромагнитного поля. Пока электроны от электростанции в результате дрейфа достигли бы вашей розетки, вы бы уже на другую квартиру переехали (на самом деле понятно, что первый же трансформатор прекращает обмен материальной массой).

3) Блин, да просто поставьте элементарнейший мысленный эксперимент, если хотите разобраться с переносом массы при прохождении тока через проводник. Пусть ваша замкнутая цепь состоит из двух участков. Один - это электронная катодная пушка. Второй - возвратный провод от анода к катоду, по которому будут скатываться обратно все прилетевшие на анод электроны. Разве не понятно, что количество выстреленных электронов, которые прилетают с катода на анод за единицу времени, должно строго равняться количеству электронов (с той же переносимой массой и с той же силой тока!), которые будут течь в обратном направлении по металлическому проводу??? Или Вы думаете, что обратно будет возвращаться только заряд, а масса электронов - накапливаться на аноде? :D

Электрон, испустив фотон, вольётся в электронный газ в аноде, у электронного газа появится дополнительный заряд -e и дополнительная масса Me, а тем временем в источнике ЭДС (или где там кончается анодный провод) из электронного газа будет эмитирован другой электрон. Это не значит, что электрон физически пробежит по возвратному проводу. У всего облака электронного газа одна общая волновая функция, отдельные электроны в нём не локализованы.

Это тривиальный пример, потому что во всей этой электрической цепи заряд передаётся только электронами и электронным газом.

Я выше предложил подумать над более интересным экспериментом с электронной и протонной пушками. Как там будет обстоять дело с возвратом электронов?

Квантово-механические подходы ничуть не опровергают классические подходы и расчеты, они их лишь усточняют в мелких деталях. Тем более, когда все расчеты делаются на основе самых фундаментальных в физике законов сохранения массы и заряда.

Электропроводность металлов и полупроводников – это не мелкая деталь, а принципиально неклассическое явление.
Последний раз редактировалось vadimr Сб июл 08, 2017 8:50 pm, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
vadimr
Модератор
Модератор
 
Сообщения: 25309
Зарегистрирован: Пт ноя 23, 2007 9:02 pm
Откуда: Санкт-Петербург
Медали: 7
Пол: Мужской
Соционический тип: Джек Лондон

Re: Что такое электричество на самом деле.

Сообщение kanonik » Сб июл 08, 2017 8:46 pm

vadimr
Я что-то совсем уже перестал Вас понимать. С какой стати электрон должен персонально пробежать всю цепь, чтобы мы могли говорить о передаче массы? Вы когда поршень шприца длиной 10 см на 1 см подвините, у вас с вашей стороны поршня убавится масса жидкости объемом один кубик. А с другой стороны точно такой же кубик жидкости (но состоящий, разумеется, из других персонально молекул) вытечет. Вот и передача массы. Я даже не думал, что Вы это можете понимать как-то по-другому. Тем не менее через каждое попереченое сечение за единицу времени вместе с током в одном направлении проходит масса электронов, даже при самой низкой их дрейфовой скорости. Это ведь понятно? Это и называется движением (передачей) массы.

Как Вы к этому эффекту ни будете подходить - с точки ли зрения классики, или с точки зрения гораздо более сложной в расчетах квантовой механики, - но результат будет один и тот же. И потому квантоваяч механика тут совсем не нужна.
Последний раз редактировалось kanonik Сб июл 08, 2017 8:59 pm, всего редактировалось 1 раз.
=========
«Если тебя лишили обязанностей гражданина, исполняй обязанности человека». (Сенека)
kanonik
Местный
Местный
 
Сообщения: 1854
Зарегистрирован: Вс авг 07, 2011 7:10 pm
Медали: 3

Re: Что такое электричество на самом деле.

Сообщение vadimr » Сб июл 08, 2017 8:55 pm

kanonik
Тогда о чём мы спорим? Я с самого начала говорю только о том, что передача электрического тока через металлический провод не означает, что физически через него пробегают сами электроны. А с тем, что на концах может происходить обмен зарядами и массой, я не спорю.

Отличие от шприца, тем не менее, всё же есть, потому что вода состоит из отдельных идентифицируемых молекул.
Аватара пользователя
vadimr
Модератор
Модератор
 
Сообщения: 25309
Зарегистрирован: Пт ноя 23, 2007 9:02 pm
Откуда: Санкт-Петербург
Медали: 7
Пол: Мужской
Соционический тип: Джек Лондон

Re: Что такое электричество на самом деле.

Сообщение Auri » Пн июл 10, 2017 8:13 am

анекдот про поезд, первый вагон которого в Москве, а последний - во Владивостоке, перемещение массы мгновенное :D
Мужчина от женщины отличается тем, что перед совершением ошибки он всё тщательно продумывает.Фрумкер
Аватара пользователя
Auri
Гуру
Гуру
 
Сообщения: 19087
Зарегистрирован: Ср мар 14, 2007 4:59 pm
Откуда: Альфацентавра
Медали: 6
Пол: Мужской

Re: Что такое электричество на самом деле.

Сообщение Пономарь » Пн июл 10, 2017 4:57 pm

В случае с переменным током поезд ездит как из Владивостока в Москву,так и из Москвы во Владивосток.
Господи,помилуй.
Аватара пользователя
Пономарь
КБ 'Грядущее'
КБ 'Грядущее'
 
Сообщения: 4085
Зарегистрирован: Чт сен 10, 2009 1:01 am
Откуда: Отсюда
Медали: 1
Пол: Мужской
Соционический тип: Габен
Тип по психе-йоге: Эйнштейн (ЛВЭФ)
Темперамент: Меланхолик
Профессия: верующий

Пред.

  • { SIMILAR_TOPICS }
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в Физика

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: Celandine, Exabot [Bot], GoGo [Bot], Google [Bot], Google Adsense [Bot], kmakarov, marina3, ok si, Yandex 3.0 [Bot], Yandex [Bot], Улыбка гильотины, Зимбабве