Влияет ли скорость проводника на ток?

[Фёдор Менде]

Согласно современной теории скорость электронов проводимости мм в сек. Не нужно фантазировать по поводу больших скоростей. Рассмотрите процесс между контактом и проводящей полоской при вращении. Объяснение требуется, однако!

Это не прыгать в электричку на ходу. Или же прыгать с нее от контролеров!

Это самый интересный вопрос в данной задаче. Если два контакта с большой относительной скоростью скользят по движущемуся  проводнику, то мимо этих контактов проносится и решетка и электроны её заполняющие. И относительная скорость и решетки и электронного заполнения может быть значительно больше, чем дрейфовая скорость электронов в металле при протекании тока через неподвижный проводник. Что будет если к этим контактам приложить разность потенциалов? Чтобы между контактами потёк ток, дрейфовая скорость которого составляет всего лишь несколько миллиметров в секунду, нужно   величину относительной скорости уменьшить или увеличить (в зависимости от полярности приложенного напряжения) на эту незначительную величину. Это и делает разность потенциалов, приложенная между скользящими контактами.

[tory]

В первом случае проводник неподвижен. Все как обычно.
Во втором скорость проводника равна по величине скорости дрейфа электронов, но направлена в обратную сторону.
Движутся ионы, которые не могут "зайти" на контакт. Электроны неподвижны.
Как быть с током через контакты?

[Фёдор Менде]

В первом случае проводник неподвижен. Все как обычно.
Во втором скорость проводника равна по величине скорости дрейфа электронов, но направлена в обратную сторону.
Движутся ионы, которые не могут "зайти" на контакт. Электроны неподвижны.
Как быть с током через контакты?

 Скорость нижнего проводника может быть гораздо больше дрейфовой для верхнего проводника. Но при этом разность потенциалов между контактами существует. Она то и создаёт ту малую прибавку к скорости электронов, движущихся вместе с решеткой нижнего проводника, которая имеет место для верхнего проводника (имеется в виду дрейфовая скорость для неподвижного проводника).
Получается так, что контакты, пролетая над потоком движущихся под ними электронов за счёт наличия разности потенциалов между контактами, замедляют поток электронов на величину дрейфовой скорости, которая имеет место в верхнем проводнике.  

[Кустанай]

Смотрел на рисунок, пытался вспомнить, где я это когда-то видел? Вспомнил. &/  Когда в славном отрочестве корежил какую-то игрушку, разобрал моторчик постоянного тока, который от батарейки. Так вот, там коллекторные полукольца со щетками были как раз один в один с данной схемкой. Причем, там даже ротор с обмотками крутится, что только усугубляет модель. Только там, сами понимаете - цепь не в плоскости. А так все отлично работало, и ЧСХ, крутилось  в обе стороны с одинаковой скоростью. Не иначе и тут релятивизьм.
Всем привет, ржунимагу

[Фёдор Менде]

Смотрел на рисунок, пытался вспомнить, где я это когда-то видел? Вспомнил. &/  Когда в славном отрочестве корежил какую-то игрушку, разобрал моторчик постоянного тока, который от батарейки. Так вот, там коллекторные полукольца со щетками были как раз один в один с данной схемкой. Причем, там даже ротор с обмотками крутится, что только усугубляет модель. Только там, сами понимаете - цепь не в плоскости. А так все отлично работало, и ЧСХ, крутилось  в обе стороны с одинаковой скоростью. Не иначе и тут релятивизьм.
Всем привет, ржунимагу

Вы правильно подметили. В коллекторном двигателе постоянного тока в процессе вращения происходит постоянная коммутация обмоток якоря. Вы должны были также заметить, что щётки такого двигателя искрят. Это связано с тем, что обмотки якоря имеют значительную индуктивность, т.к. они намотаны на ферромагнитном сердечнике.  При быстром разрыве тока в такой цепи на её концах возникает большое напряжение, которое и пробивает околощёточное пространство.

[tory]

Скорость нижнего проводника может быть гораздо больше дрейфовой для верхнего проводника. Но при этом разность потенциалов между контактами существует. Она то и создаёт ту малую прибавку к скорости электронов, движущихся вместе с решеткой нижнего проводника, которая имеет место для верхнего проводника (имеется в виду дрейфовая скорость для неподвижного проводника).
Получается так, что контакты, пролетая над потоком движущихся под ними электронов за счёт наличия разности потенциалов между контактами, замедляют поток электронов на величину дрейфовой скорости, которая имеет место в верхнем проводнике.  

Если следовать этой логике, то:
Если замкнутый контур движется, то токи в ветвях различны!
Это подобно вращению колеса при скольжении.

[tory]

Смотрел на рисунок, пытался вспомнить, где я это когда-то видел? Вспомнил. &/  Когда в славном отрочестве корежил какую-то игрушку, разобрал моторчик постоянного тока, который от батарейки. Так вот, там коллекторные полукольца со щетками были как раз один в один с данной схемкой. Причем, там даже ротор с обмотками крутится, что только усугубляет модель. Только там, сами понимаете - цепь не в плоскости. А так все отлично работало, и ЧСХ, крутилось  в обе стороны с одинаковой скоростью. Не иначе и тут релятивизьм.
Всем привет, ржунимагу

Соломку могу предложить ржащему!
Подкормись, и это пройдет.

[AK III]

А откуда вы взяли, что скорость тока должна быть очень велика?
Подсчитаем.
Чтоб создать один Ампер, надо чтоб в секунду через проводник прошел заряд 1 Кулон.
Это 6*10^18 электронов.
Предположим, что каждый атом металла, даёт один электрон для этого.
Расстояние между атомами примерно 3*10^-10 м
В проводнике, шириной 1 мм уместится 3*10^-7 атомов
А в квадратном проводнике 1x1мм их будет .... 9*10^14 ~= 10^13 атомов и столько же электронов.

Значит, чтоб создать ток в один ампер нам надо 6*10^18/10^13 = 6*10^5 слоёв кристаллической решетки.

А столько слоёв это 6*10^5 *3*10^-10 = 2*10^-4 метра

Итак для создания тока в 1 ампер по квадратному проводнику сечением 1 мм достаточна скорость электронов 0.2 мм в секунду.

Не очень большая скорость ...

[tory]

А откуда вы взяли, что скорость тока должна быть очень велика?
Подсчитаем.
Чтоб создать один Ампер, надо чтоб в секунду через проводник прошел заряд 1 Кулон.
Это 6*10^18 электронов.
Предположим, что каждый атом металла, даёт один электрон для этого.
Расстояние между атомами примерно 3*10^-10 м
В проводнике, шириной 1 мм уместится 3*10^-7 атомов
А в квадратном проводнике 1x1мм их будет .... 9*10^14 ~= 10^13 атомов и столько же электронов.

Значит, чтоб создать ток в один ампер нам надо 6*10^18/10^13 = 6*10^5 слоёв кристаллической решетки.

А столько слоёв это 6*10^5 *3*10^-10 = 2*10^-4 метра

Итак для создания тока в 1 ампер по квадратному проводнику сечением 1 мм достаточна скорость электронов 0.2 мм в секунду.

Не очень большая скорость ...

Это известно всем. А как быть с движущимся проводником?

1. Проводник неподвижен.
2. Проводник движется со скоростью электронов проводимости.

[AK III]

Это известно всем. А как быть с движущимся проводником?
1. Проводник неподвижен.
2. Проводник движется со скоростью электронов проводимости.

В движущемся проводнике достаточно, чтоб электроны отставали от решетки на 0.2 мм в секунду и у вас будет ток в 1 ампер.
Т.е. скорость проводника 1м/c скорость электронов 0.9998 м/с и у вас есть ток в один ампер.
Ни на что оно не повлияет.
Относительно проводника у электронов все та же скорость, что и при неподвижном проводнике.

[Фёдор Менде]

В движущемся проводнике достаточно, чтоб электроны отставали от решетки на 0.2 мм в секунду и у вас будет ток в 1 ампер.
Т.е. скорость проводника 1м/c скорость электронов 0.9998 м/с и у вас есть ток в один ампер.
Ни на что оно не повлияет.
Относительно проводника у электронов все та же скорость, что и при неподвижном проводнике.

И я так считаю.

[tory]

В движущемся проводнике достаточно, чтоб электроны отставали от решетки на 0.2 мм в секунду и у вас будет ток в 1 ампер.
Т.е. скорость проводника 1м/c скорость электронов 0.9998 м/с и у вас есть ток в один ампер.
Ни на что оно не повлияет.
Относительно проводника у электронов все та же скорость, что и при неподвижном проводнике.

Вопрос в том: как они будут заскакивать в проводник при движении и выскакивать из него через контакты.

[Олег Владимирович Лавринович]

В движущемся проводнике достаточно, чтоб электроны отставали от решетки на 0.2 мм в секунду и у вас будет ток в 1 ампер.
Т.е. скорость проводника 1м/c скорость электронов 0.9998 м/с и у вас есть ток в один ампер.
Ни на что оно не повлияет.
Относительно проводника у электронов все та же скорость, что и при неподвижном проводнике.

А давайте усложним задачу! Расположим паралельно одной из сторон контура проводник
замкнутый на амперметр.и начнем дергать контур с током возвратно поступательно вдоль проводника с амперметром.
В проводнике  с амперметром наведется ток.Повлияет ли переносное движение электронов  на показания индукционного тока?

[tory]

А давайте усложним задачу! Расположим паралельно одной из сторон контура проводник
замкнутый на амперметр.и начнем дергать контур с током возвратно поступательно вдоль проводника с амперметром.
В проводнике  с амперметром наведется ток.Повлияет ли переносное движение электронов  на показания индукционного тока?

Бесполезная работа.

[Константин Давидюк]

Влияет ли скорость проводника на ток?

Не влияет.

К примеру, крупнокалиберные пулеметы, которые подвешиваются на крылья вертолетов, выстреливают на земле заряды со скоростью Х.
Во время полета скорость пули складывается со скоростью вертолета. На базе этого производится расчет траектории движения выстрелов.

[tory]

Влияет ли скорость проводника на ток?

Не влияет.

К примеру, крупнокалиберные пулеметы, которые подвешиваются на крылья вертолетов, выстреливают на земле заряды со скоростью Х.
Во время полета скорость пули складывается со скоростью вертолета. На базе этого производится расчет траектории движения выстрелов.

Тогда с какой скоростью движутся электроны проводимости в проводнике?
Вопрос в том: как они будут заскакивать в проводник при движении и выскакивать из него через контакты.

[Константин Давидюк]

Тогда с какой скоростью движутся электроны проводимости в проводнике?
Вопрос в том: как они будут заскакивать в проводник при движении и выскакивать из него через контакты.

По-моему, все дело в том, что электричество в данном примере имеет колебательное происхождение, а электроны - в силу их относительной свободы в кристаллической решетке - являются передатчиками колебаний.
Нее следует забывать, что переносчиками тока являются также положительные заряды. И не исключаю, что ток (колебательную энергию) могут переносить нейтральные заряды.
Природа тока может быть разной, вот только одним словом называется.

Если, как правильно подметил АК III, скорость дрейфования электронов около 0,2 мм/с. На конце проводника проскакивает заряд с другой скоростью (скажем в виде искры), но это не обязательно электрон. Быть может это какая-то промежуточная субстанция между электроном и тем, из чего он состоит. Т.е. энергия переносится, но ее носителем выступает уже другое явление.
Наблюдая грозовые тучи на высоте 2 км, можно сказать, что скорость молнии (ее видимой части) около 0,1 секунды (скорость зависит еще от влажности воздуха). Но это из того, что я видел.

[Rudnik-vs]

Как бы быстро  ни крутили кольцо , а электромагнитную волну, то бишь ЭДС , не обогнать. Она движется со скоростью света.  И почему же всех заклинило на этой скорости -мм в сек. Это всего лишь средняя скорость  электронов.  На первой боровской орбите водорода электрон имеет скорость  2168 км в сек !!!  Километров!     А на  энной  орбите валентный электрон меди имеет , пожалуй , лишь чуть меньше.

[Фёдор Менде]

Тогда с какой скоростью движутся электроны проводимости в проводнике?
Вопрос в том: как они будут заскакивать в проводник при движении и выскакивать из него через контакты.

Это интересный вопрос.  Электроны с одного электрода должны попасть в быстро движущийся поток электронов, который движется вместе с решеткой, а потом вернутся из этого потока в такой же электрод на некотором расстоянии от первого. Ответ может быть следующий. Чтобы попасть в быстро движущийся поток с неподвижного контакт, нужно электроны ускорить. Следовательно должно быть ускоряющее электрическое поле. При обратном процессе для попадания на неподвижный контакт, электроны следует замедлить, следовательно должно быть замедляющее электрическое поле. Указанные поля имеют разные знаки и поэтому компенсируются. Но возникает вопрос, можно ли по отдельности измерить эти поля?

[Олег Владимирович Лавринович]

Как бы быстро  ни крутили кольцо , а электромагнитную волну, то бишь ЭДС , не обогнать. Она движется со скоростью света.  И почему же всех заклинило на этой скорости -мм в сек. Это всего лишь средняя скорость  электронов.  На первой боровской орбите водорода электрон имеет скорость  2168 км в сек !!!  Километров!     А на  энной  орбите валентный электрон меди имеет , пожалуй , лишь чуть меньше.

С волной "понятно",а с электронами, можно для любой точки такой цепи применить правило Кирхгофа.
Сколько втекло,столько и вытекло,токи будут одинаковы .А вот ПЛОТность тока в движущейся проволоке ,по идее,должна уменьшиться(измениться)!