Технический форум

Технический форум (http://www.tehnari.ru/)
-   Форум по электронике (http://www.tehnari.ru/f39/)
-   -   Очень интересный вопрос (http://www.tehnari.ru/f39/t74371/)

Stvol 02.06.2012 13:33

Очень интересный вопрос
 
Давно в журнале «Наука и жизнь» публиковали простую задачку, которая повергала в ступор некоторых учёных умов. Источник тока и потребитель-лампочка в Питере, а выключатель в Владивостоке. И два провода между городами. И откуда электронам «знать», про то, что выключатель включен и что им пора бежать по цепи?

Bydlokoder 02.06.2012 13:37

Наверное оттуда, что движение электронов в проводнике создается электромагнитным полем распространяющимся со скоростью близкой к скорости света. Не?

DR.KREIG 02.06.2012 13:42

чуть копипасты:
В проводнике возникает электрическое поле, оно с огромной скоростью, близкой к скорости света в вакууме (300 000 км /с ), распространяется по всей длине проводника.
Одновременно с распространением электрического поля все электроны начинают двигаться в одном направлении по всей длине проводника

George Smith 02.06.2012 14:10

Вопрос задачки дугой ... :D
Цитата:

Сообщение от Stvol (Сообщение 742432)
И откуда электронам «знать», про то, что выключатель включен и что им пора бежать по цепи?


Stvol 02.06.2012 14:18

Хотел добавить, смотрю всё потёрто….

Вспомнил, что там ещё сбивающая с толку заковыка была. Смешно писать, но …" откуда электронам «сидящим» на плюсовом выводе батарейки «знать», что пора им бежать по цепи на минусовой вывод, т.к. цепь во Владике уже замкнули выключателем." Как то так. Оригинал статьи не смог найти.

George Smith 02.06.2012 14:45

То что от плюса к минусу, это ты правильно добавил. То что - ток это направленное движение электронов, то же понятно, но почему именно от плюса к минусу и от куда им знать, что пора бежать, ступор ученых можно понять ? ... :)

George Smith 02.06.2012 15:05

Хорошая тема, далее поглядим? До сих пор не найден ответ куда бежит ток?
В гидравлической логике понятно, в какую сторону идет жидкость? ... :)

Stvol 02.06.2012 15:10

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742495)
В гидравлической логике понятно, в какую сторону идет жидкость?

Да если в аналогии с проводником применить к примеру с трубой, в которой есть жидкость всегда.

Ultras 02.06.2012 15:20

Цитата:

Сообщение от Stvol (Сообщение 742432)
откуда электронам «знать», про то, что выключатель включен и что им пора бежать по цепи?

Упрощённое рассмотрение процесса:
При разомкнутом выключателе подведённые к нему провода - просто удлинённые выводы источника тока. В минусовом проводе - избыток свободных электронов по сравнению с плюсовым, по всей их длине. При замыкании выключателя электроны начинают движение с одного его контакта на другой, увлекая в движение своих собратьев.

George Smith 02.06.2012 15:26

Цитата:

Сообщение от Ultras (Сообщение 742500)
избыток свободных электронов по сравнению с плюсовым, по всей их длине.

А откуда у минусового провода избыток электронов, да еще и по всей длине? Металл (сплав) он и в Африке металл, и по Вашему они должны побежать в плюсовую сторону? ... :D

Daniellos 02.06.2012 15:33

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742501)
и по Вашему они должны побежать в плюсовую сторону? ...

Побегут, если цепь будет замкнута. Или вы забыли, что главное условие возникновения электрического тока - наличие замкнутой цепи?

George Smith 02.06.2012 15:36

Цитата:

Сообщение от Daniellos (Сообщение 742503)
Побегут, если цепь будет замкнута. Или вы забыли, что главное условие возникновения электрического тока - наличие замкнутой цепи?

Дэвид, мы не про это разговор ведем, почитай хорошо Тему ... :)

Ultras 02.06.2012 15:49

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742501)
А откуда у минусового провода избыток электронов, да еще и по всей длине?

А электроны имеют такое свойство - равномерно распределяться по всему проводнику :) Избыток же их создаётся источником тока.

George Smith 02.06.2012 15:51

Цитата:

Сообщение от Ultras (Сообщение 742508)
Избыток же их создаётся источником тока.

Значит они должны бежать от Минуса к Плюсу ? ... :D

иван2141 02.06.2012 16:18

ну как в той же трубе источник тока это насос создающий давление выключатель это кран! открыл вода (электроны) пошла! длина проводников не имеет значения...вроде так

Ultras 02.06.2012 16:20

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742511)
Значит они должны бежать от Минуса к Плюсу ?

А что, это открытие?

Vladimir_S 02.06.2012 17:08

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742501)
А откуда у минусового провода избыток электронов, да еще и по всей длине? Металл (сплав) он и в Африке металл, и по Вашему они должны побежать в плюсовую сторону? ... :D

Цитата:

Сообщение от Ultras (Сообщение 742508)
А электроны имеют такое свойство - равномерно распределяться по всему проводнику :) Избыток же их создаётся источником тока.

Абсолютно верный ответ на вопрос! Единственная (!) задача любых генераторов, использующих т.н. "сторонние силы" (энергию падающей воды в ГЭС, ядерной реакции в АЭС, сгорания топлива в ТЭЦ, солнечного света в в СБ, химической реакции в батарейках, аккумуляторах и т.п) - создать неравновесную концентрацию электронов, т.е. избыток на одном полюсе и недостаток на другом. И поддерживать оную. А электроны видят свою задачу в том, чтобы эти самые концентрации уравнять, оттого по проводам и бегут оттуда, где их много, туда, где мало. :D

Всегда ваш Кэп.

kashakru 02.06.2012 17:18

мне вот в этом вопросе вот что интересно. а при чём тут унесённый во владивосток выключатель??? это разве имеет значение? при нормальном подключении, рядом с источником питания электроны видят что надо бежать. а до владика они не видят. БРЕД. ИМХО!

Cruzzz 02.06.2012 18:16

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742511)
Значит они должны бежать от Минуса к Плюсу

Охх...ну и провокационные вопросы Вы задаете....или просто стимулируете молодежь к мыслительным процессам? ;)

Свойство, отличающее проводник от диэлектрика, - наличие свободных электронов, которые могут быть "вырваны" приложенным к проводнику электрическим полем. Потому и "бегут", что их "пинают" другие. И, хотя в электротехнике принято считать за правило движение электрического тока от положительного контакта к отрицательному, само перемещение (именно перемещение, а не путь) электронов происходит в обратном направление. Причиною тому является отрицательный заряд сей частицы...

*правильно нас учили в школьные годы?

George Smith 02.06.2012 18:30

Цитата:

Сообщение от kashakru (Сообщение 742567)
мне вот в этом вопросе вот что интересно. а при чём тут унесённый во владивосток выключатель??? это разве имеет значение? при нормальном подключении, рядом с источником питания электроны видя

При том, что без собранной цепи не будит движения тока вообще ... :)
Цитата:

Сообщение от Ultras (Сообщение 742508)
Избыток же их создаётся источником тока.

Это понятно ... :)
Цитата:

Сообщение от Ultras (Сообщение 742508)
А электроны имеют такое свойство - равномерно распределяться по всему проводнику

Ага, прям таки мгновенно, от Питера до Владика и обратно ?... :)
Вопрос был задан, каким образом электроны в источнике питания в Питере узнают, что во Владике цепь собрана ?... :)
Цитата:

Сообщение от Vladimir_S (Сообщение 742554)
Абсолютно верный ответ на вопрос! Единственная (!) задача любых генераторов, использующих т.н. "сторонние силы" (энергию падающей воды в ГЭС, ядерной реакции в АЭС, сгорания топлива в ТЭЦ, солнечного света в в СБ, химической реакции в батарейках, аккумуляторах и т.п) - создать неравновесную концентрацию электронов, т.е. избыток на одном полюсе и недостаток на другом. И поддерживать оную. А электроны видят свою задачу в том, чтобы эти самые концентрации уравнять, оттого по проводам и бегут оттуда, где их много, туда, где мало.

Владимир, это все правильно и известно ... :)

Bydlokoder 02.06.2012 18:42

Цитата:

Сообщение от kashakru (Сообщение 742567)
мне вот в этом вопросе вот что интересно. а при чём тут унесённый во владивосток выключатель???

Где то я читал такую задачку, там было еще о средней скорости движения электронов, которая составляет всего несколько метров в секунду. Каким образом повышенная (пониженная) концентрация электронов распространяется почти моментально вдоль всего проводника?

Очевидно посредством электромагнитного поля, создаваемого по всей протяженности проводника.

Fenix 02.06.2012 18:45

Скорость электронов вообще можно не рассматривать т.к. ток может быть и переменным.
+1 к ЭМП

kashakru 02.06.2012 18:54

если розбиратся то для такой сети нужно будет очень высокое напряжение. иначи лампочка не загорится! потери в таком длинном проводнике будут котострофическими! :) вот всё что мне лично нужно учитывать в этой задаче. а над другим пусть учёные думают! :) :) :)

Валерий 02.06.2012 18:57

Цитата:

котострофическими
:D ...............

Bydlokoder 02.06.2012 18:57

Цитата:

Сообщение от kashakru (Сообщение 742644)
потери в таком длинном проводнике будут котострофическими! :)

над другим пусть учёные думают! :) :) :)

Это верно, теория иной раз бывает так далека от практики, что теоретические прикидки никак не сходятся с результатами эксперимента, как их не подтягивай за уши :)

George Smith 02.06.2012 18:59

Цитата:

Сообщение от Cruzzz (Сообщение 742605)
Свойство, отличающее проводник от диэлектрика

Вот это интересно, в чем их различие, вроде молекула и в Африке молекула - Атом, электроны, протоны и т.д. ?... :)
Цитата:

Сообщение от Cruzzz (Сообщение 742605)
Потому и "бегут", что их "пинают" другие.

Вот, что то начинаю понимать. Только просто бежать они не могут, это не вакуум ... )
Цитата:

Сообщение от Cruzzz (Сообщение 742605)
И, хотя в электротехнике принято считать за правило движение электрического тока от положительного контакта к отрицательному,

А почему, вот и
Цитата:

Сообщение от Cruzzz (Сообщение 742605)
Причиною тому является отрицательный заряд сей частицы...

на первой странице говорил об этом ?... :)
Это тоже понятно отрицательные заряды отталкиваются ... :)

kashakru 02.06.2012 18:59

Валер я спецом так пишу! :) :) :) :)

Валерий 02.06.2012 19:01

Лучше не надо.

George Smith 02.06.2012 19:02

Цитата:

Сообщение от kashakru (Сообщение 742644)
если розбиратся то для такой сети нужно будет очень высокое напряжение. иначи лампочка не загорится!

Мы об этом не говорим, цепь может быть и 1 мкА ... :)
Говорим о том откуда они знают ?... :)

Ultras 02.06.2012 19:09

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742622)
Ага, прям таки мгновенно, от Питера до Владика и обратно ?...

Почти. Со скоростью света :)
Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742622)
Вопрос был задан, каким образом электроны в источнике питания в Питере узнают, что во Владике цепь собрана ?

Скажем так: электрон, находящийся в Питере, узнаёт, что его сосед подвинулся (потому что у того, в свою очередь, подвинулся его сосед... и так далее). А так как "сзади" его тоже подталкивают, то он тоже двигается. Источнику тока удаётся перекачать в провод новый электрон... Вот тебе и ток.

Stvol 02.06.2012 19:10

Цитата:

Сообщение от Fenix (Сообщение 742638)
Скорость электронов вообще можно не рассматривать т.к. ток может быть и переменным.

С этим делом вообще одно расстройство. Постоянного тока, как оказалось, не существует в окружающем нас мире. Купил АКБ несу, радуясь покупке. Думаю, что приобрёл новый источник постоянного тока напряжением 12V. А тут те на – ГОСТ Р 52002-2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий : постоянный электроток – это электрический ток, не изменяющийся во времени.
Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742650)
Говорим о том откуда они знают ?

Заговор у них электромассонский.

кочевник 02.06.2012 19:11

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742650)
Говорим о том откуда они знают ?...

Кодовая фраза - разность потенциалов . А я, наверное, утратил чувство юмора: весь разговор всерьез?:)

Fenix 02.06.2012 19:12

Цитата:

Сообщение от кочевник (Сообщение 742659)
Кодовая фраза - разность

Вы про разность потенциалов (она же напряжение) на концах провода?

George Smith 02.06.2012 19:13

Цитата:

Сообщение от кочевник (Сообщение 742659)
Кодовая фраза - разность .

Ты имеешь ввиду разность потенциалов ? ... :)

Vladimir_S 02.06.2012 19:14

Цитата:

Сообщение от кочевник (Сообщение 742659)
весь разговор всерьез

Думаю, отчасти. :D

George Smith 02.06.2012 19:17

Цитата:

Сообщение от Vladimir_S (Сообщение 742663)
Думаю, отчасти.

Почему от части, это серьезно, это надо знать и любые мнения результат ... :)

Cruzzz 02.06.2012 19:19

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742647)
Вот это интересно, в чем их различие, вроде молекула и в Африке молекула - Атом, электроны, протоны и т.д. ?

ЕМНИП, различие в кристаллической решетке, коей металлы обладают...но сие ближе к химии...
Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742647)
Только просто бежать они не могут, это не вакуум

Опять же больше химия - передача заряженных частиц, но без разрушения структуры вещества возможно только при замещении сих частиц другими (соседними, а те другими и т.д.).
Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742647)
Это тоже понятно отрицательные заряды отталкиваются ...

Отталкивание одноименных зарядов в данном случае - эффект скорее побочный, не определяющий возникновение движения тока. Основной причиной является как раз притягивание отрицательно заряженных частиц (тех самых "свободных" электронов) к положительному полюсу ИП. "Свободные" в кавычках они потому, что еще их называют "квазисвободными", т.е. находящимися на своих местах в состоянии покоя (отсутствии приложенных сил в виде электромагнитного поля), но выводимыми из равновесия достаточной силы ЭМ-полем.

Ну а если быть совсем буквальным - подвох заключен в самой задачке, а именно - в совмещении теоретической составляющей возникновения тока с условиями самой задачи (проводниками, протяженностью в несколько тысяч км). На практике будут оказываеть влияние и колоссальное сопротивление проводника, и емкость, и неизбежная индуктивность - словом, практически весь "букет" известных базовых явлений...

George Smith 02.06.2012 19:29

Цитата:

Сообщение от Cruzzz (Сообщение 742671)
Опять же больше химия - передача заряженных частиц, но без разрушения структуры вещества возможно только при замещении сих частиц другими (соседними, а те другими и т.д.).

Вот, уже более понятно, т.е. электроны при отталкивании одноименными зарядами переходят в соседнюю молекулу, и вытесняют электрон, который идет дальше ?... :)
Тогда сколько же надо времени до Владика и обратно, чтобы цепь собралась ? ... :)

Fenix 02.06.2012 19:30

Вопрос: А хоть кто-нибудь ответ знает?

кочевник 02.06.2012 19:31

Цитата:

Сообщение от George Smith (Сообщение 742675)
до Владика

А откуда считать?:))


Часовой пояс GMT +4, время: 22:42.

Powered by vBulletin® Version 4.5.3
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd.