Расчёт скорости электронов в проводнике

[VPD]

   Дисперсию скоростей  электронов в проводнике (сопротивлением R)  можно рассчитать, используя среднее напряжение флуктуаций на  его концах  https://ru.wikipedia.org/wiki/Тепловой_шум

U = √4kTRF, В (1)

   и  связь   скорости электрона V с напряжением http://electro.rcl-radio.ru/?p=146

V ≈ 600 √U, м/с (2),

V ≈ 600 (4kTRF)^1/4 =1,64*10^-3(TRF)^1/4 = 1,26*10^-3 (T/C)^1/4 (3),

где, k – постоянная Больцмана; T – температура, F ≈ 0, 35/RC – полоса пропускаемых частот флуктуаций, C – собственная  ёмкость резистора.
Пример. При T=  300K и  C = 10 пФ  дисперсия   скоростей  электронов в проводнике 

V   = 2,9 м/с.

Поскольку у скоростей равномерное распределение (как у теплового шума) и, считая  минимальную  скорость нулевой, найдём максимальную скорость по дисперсии

Vmax = (12V)^1/2 = 5,9 м/с

https://ru.wikipedia.org/wiki/Непрерывное_равномерное_распределение
   Выводы
   1.Флуктационная скорость электрона проводников  зависит  только от температуры T и  собственной (или подключённой) ёмкости C (3), что совсем не учитывается в известном расчёте. Поэтому:
  2. Полученное значение скоростей электрона с учётом его заряда  сильно отличаются от скоростей электронного газа, полученного для  "не заряженного" электрона https://dzen.ru/a/XVQMEr1FwALfRGjZ
v= (8kT/πm)^1/2 = 10⁵ м/с, m – масса электрона. Вопрос:
3. Какая же  формула врёт?

[VPD]

  Продолжу с последнего вопроса темы.
  Так какая же  формула врёт?
  Посчитаем.
 1.Энергия теплового шума (от всех электронов)  проводника  по Найквисту

W  = 4kTF (1).

2.Энергия одного электрона по МКТ

W =  mV²/2 =4kT/π (2).

и никак не зависит от полосы пропускания  измерителя.
  В полосе измерений  F = 1/π = 0,32 Гц  энергия одного электрона по МКТ ровна энергии  всего проводника по Найквисту.
По МКТ   резистор R = 0,3 Ом с собственной ёмкостью C =  10 пФ  (собственной полосой F = 3,5* 10¹⁰ Гц ) будет иметь энергию шумов в 10¹⁰ раз большей, чем по Найквисту!
  А формула Найквиста работает железно.
  Сам сотни раз её применял – она в полном соответствии с экспериментом.
  Расчёт по  МКТ не подходит. Может нельзя  считать электрон упругим шариком, массой m? Или же кинетическая энергия электрона не переходит в электрическую энергию шумов?  Или часть движущихся электронов не порождает ток?
  Знатоки физики, слабо разобраться в обнаруженном противоречии?

[Олег Владимирович Лавринович]

Или часть движущихся электронов не порождает ток?

Шумовой потенциал на концах провода при замыкании в кольцо должен бы вызвать шумовой ток?Пусть маленький.  А это уже вечный двигатель.

[VPD]

Шумовой потенциал на концах провода при замыкании в кольцо должен бы вызвать шумовой ток?Пусть маленький.  А это уже вечный двигатель.

   Не получится.
   Для того, что бы использовать энергию шума  резистора с температурой T1 вам придётся нагрузку охладить  до T2. Должно быть  Т1 > T2.  А это затраты энергии и  КПД, естественно,    будет меньше единицы.
  Если температуры резистора-генератора и резистора-нагрузки равны, то  сколько шумового тока резистор отдаст в согласованную нагрузку, столько же получит от неё.  Термодинамическое равновесие, однако.   
  Замкнутый в кольцо резистор и есть параллельное соединения резисторов (генератор и нагрузка) с половинным значение сопротивления.

[Олег Владимирович Лавринович]

   Не получится.
   Для того, что бы использовать энергию шума  резистора с температурой T1 вам придётся нагрузку охладить  до T2. Должно быть  Т1 > T2.  А это затраты энергии и  КПД, естественно,    будет меньше единицы.
  Если температуры резистора-генератора и резистора-нагрузки равны, то  сколько шумового тока резистор отдаст в согласованную нагрузку, столько же получит от неё.  Термодинамическое равновесие, однако.   
  Замкнутый в кольцо резистор и есть параллельное соединения резисторов (генератор и нагрузка) с половинным значение сопротивления.

Грустно однако! При разных температурах получится тетепловая машина.

[VPD]

Грустно однако! При разных температурах получится тетепловая машина.

   Любую антенну можно считать частью тепловой машины.
  Она передаёт энергию сигнала (движущимися носителями заряда) более холодному приёмнику.
  Остывает сама, но вновь  подогревается  приходящим сигналом.
  Но это не вечный двигатель. Как только во вселенной установится термодинамическое равновесие - "тепловая смерть", то такая машина остановится.

[ival]

   Любую антенну можно считать частью тепловой машины.
  Она передаёт энергию сигнала (движущимися носителями заряда) более холодному приёмнику.
  Остывает сама, но вновь  подогревается  приходящим сигналом.
  Но это не вечный двигатель. Как только во вселенной установится термодинамическое равновесие - "тепловая смерть", то такая машина остановится.

Было бы особенно интересным узнать подробнее что же это такое за зверь неведомый даже в википедиях - "движущиеся носители заряда".  Если не затруднит - пожалуйста подробнее о его физической природе, что оно такое из чего состоит и что же это за заряд такой, из какой розетки или от какого магнита  проистекает?

[VPD]

Было бы особенно интересным узнать подробнее что же это такое за зверь неведомый даже в википедиях - "движущиеся носители заряда".  Если не затруднит - пожалуйста подробнее о его физической природе, что оно такое из чего состоит и что же это за заряд такой, из какой розетки или от какого магнита  проистекает?

  Пожалуйста:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Носители_заряда
  Есть  ещё 7000 источников информации об этом понятии...

[ival]

  Пожалуйста:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Носители_заряда
  Есть  ещё 7000 источников информации об этом понятии...

Обычная для средневекового схоласта отмазка, с попыткой спрятаться за дремучие авторитеты Птолемеев с Аристотелями и их представлениями о дискретности мироздания. Откуда есть-пошла и вся эта ваша ЯФ со всеми прибаутками и сказками о всякой небывальщине для полоумных и остепенённых. Слава Б-гу я избежал такой постыдной участи в своё время, поэтому быть в вашей шкуре остепенённого неуча - судьба миловала.

Вопрос был в более широком формате - а как Вы сами представляете себе ту реальность в которой Вы живёте сами, без этих ваших ссылок на всякие глупости 7000 источников из ветхой древности? Было бы интересно составить хотя бы приблизительную способность вашего как-бы чему-то там учёного поколения осилить ваши возможности  по строительству сверх-световых звездолётов для меж-звёздных расстояний, а быть может и меж-галактических. Если конечно ваше и наше потомство сможет достаточно поумнеть задолго до 20.10.4850, на что и я рассчитываю с Вашей посильной помощью.

[Олег Владимирович Лавринович]

естественно,    будет меньше единицы.
  Если температуры резистора-генератора и резистора-нагрузки равны, то  сколько шумового тока резистор отдаст в согласованную нагрузку, столько же получит от неё.  Термодинамическое равновесие, однако.   

Если ток гуляет туда и обратно, то проводник нагревается и излучает, то есть теряет  теплло. А это  потеря энергии и, опять,  вд. Что-то с этим шумовым током не так.

[Олег Владимирович Лавринович]

Как только во вселенной установится термодинамическое равновесие - "тепловая смерть", то такая машина остановится.

Для нас, то что может работать до скончания вселенной  , это вечный двигатель. Какое нам дело до вечной вселенной. Лишь бы процессы в ней не изменялись. Лучшая новость, отсутствие новостей. Нас бы всех устроил вд который хотябы год мог выдавать на гора  энергию. Потом можно бы и перезапустить.

[VPD]

Если ток гуляет туда и обратно, то проводник нагревается и излучает, то есть теряет  теплло. А это  потеря энергии и, опять,  вд. Что-то с этим шумовым током не так.

   Всё так.
   Для радиоинженера это элементарно.
   Каждый резистор величиной R,  можно представить параллельным соединением двух резисторов величиной 2R.
  Каждый из них одновременно и генератор шумового тока  и нагрузка для него же.
  Идёт одинаковый поток энергии туда и обратно.
  Термодинамическое и электрическое равновесие.
   То есть, в проводнике, и механические (температурные) движения, и электрические движения (токи) находятся  в равновесии при постоянной температуре. Во всех примерах, которые я приводил,  в формуле Найквиста Т = cosnt.
   Если есть потери на излучение, то они тут же компенсируются - подводом от более тёплого тела.  Так или иначе - от Солнца.
 А в замкнутой системе шумовое излучение тут же компенсирует взятую для этого энергию и, поэтому, температура постоянна.
 

[VPD]

Для нас, то что может работать до скончания вселенной  , это вечный двигатель. Какое нам дело до вечной вселенной. Лишь бы процессы в ней не изменялись. Лучшая новость, отсутствие новостей. Нас бы всех устроил вд который хотябы год мог выдавать на гора  энергию. Потом можно бы и перезапустить.

  Странно, что вы не знаете того, что такой "вечный двигатель" у нас есть и мы ежемоментно им пользуемся.
  Это - Солнце. С гарантией ещё 5 миллиардов лет!

[ival]

  Странно, что вы не знаете того, что такой "вечный двигатель" у нас есть и мы ежемоментно им пользуемся.
  Это - Солнце. С гарантией ещё 5 миллиардов лет!

Про 5 миллиардов лет- это большой перегиб: пока что мы имеем макс. 350-400 тыс. лет на всю Систему с остатком от звёздного класса G6 до O максимум ещё 600 тыс. К тому времени Она уже рассеетса по Галактике а Солнце остынет и погаснет облаком водорода. Судьба всех звёзд-одиночек).
Кстати Земля после 20.10.4850 станет звездой - "чёрным карликом" с множеством собственных спутников планет  и пониже классом чем М, вдогонку за Юпитером и прочими за пределами пояса астероидов. 
 Движение  материи время не обманешь, как и саму эволюцию вещества в вечности  Вселенной, вот где настоящий ВД. 

[Олег Владимирович Лавринович]

Кстати Земля после 20.10.4850 станет звездой - "чёрным карликом" с множеством собственных спутников планет  и пониже классом чем М, вдогонку за Юпитером и прочими за пределами пояса астероидов. 

Ты все распостраняешь письма счастья с черным карликом? ?  Где земля возьмет спутники? Налетит на небесную ось?

[Олег Владимирович Лавринович]

Странно, что вы не знаете того, что такой "вечный двигатель" у нас есть и мы ежемоментно им пользуемся.

Про такой я просто сказал, нас бы устроило любое техническое устройство  берущее энергию откуда угодно бесплатно. Но список таких источников очень скудный.

[ival]

Ты все распостраняешь письма счастья с черным карликом? ?  Где земля возьмет спутники? Налетит на небесную ось?

Когда читаешь всё что было написано выше, это было о Солнце и звёздах вообще. А про Луну читать не приходилось?

О том что Земля растёт по радиусу и массе со скоростью 3 км/год и 1,5 млрд тонн/с я уже не раз-два сообщал, и что процесс этот необратим и закончится фазовым переходом в класс собственно звёзд с множеством спутников
 уже к 20.10.4850, строго по расписанию. Юпитер и все подобные за поясом астероидов уже там, здесь Луна у Земли первенец. Кстати Тихий океан кальдера, её родовое пятно.

 Твоя "наука" тебе ничего подобного не расскажет, для неё иметь дело с дураками наподобие тебя и плодить их повсюду - сплошное удовольствие. Пользуйся пока моими сведениями взятыми из первоисточника.

Кстати а вот и он, из архива: https://isac.uchicago.edu/research/projects/giza-plateau-computer-model



Читается конечно через переводчика  в виде физики времени, и в смысле объёма смысла и содержания слишком велик для перевода на ваш как-бы научный язык. Во всяком случае даже я со своим уже не малым опытом его понимания и прочтения не поздравил бы весь этот ваш форум с возможностью разместить в нём хотя бы вступление - физику времени в минимальном объёме чисто для ознакомления с предметом.

А по ссылке всё о Вселенной есть, и даже многое вообще пока за гранью моего понимания. Но работа идёт, причём сразу по двум аналогичным направлениям с возрастом между их созданием на Земле в 11 тысячелетий. В некоторых случаях они неплохо друг друга дополняют более приемлемым и понятным  к нашему качеством изложения своего языка.

[Олег Владимирович Лавринович]

О том что Земля растёт по радиусу и массе со скоростью 3 км/год и 1,5 млрд тонн/с я уже не раз-два сообщал,

Откуда ты берешь такие данные.? Вот ни в одной научнопопулярной книге или журнале такого не встречал, равно как и в специальной литературе для геофизиков.  Сторожевая  Сионская башня, журнал пятидесятников, об этом тоже не пишет. Хотя, тема о конце света там основная.

Пользуйся пока моими сведениями взятыми из первоисточника.

Молодая цыганка предлагала показать черную дыру. Пять рублей не деньги, но я отказался.

Во всяком случае даже я со своим уже не малым опытом его понимания и прочтения не поздравил бы весь этот ваш форум с возможностью разместить в нём хотя бы вступление - физику времени в минимальном объёме чисто для ознакомления с предметом.

Если бы ты , кроме деклараций показал свою способность понимать сказанное тобой , цены бы тебе не было ,как источника информации. Затобой еще давний должок. Ты так и не объяснил нелепые цифры из прокозыревских источников. Так куда ж смотрел телескоп за восемь минут, до направления на видимое солнце? Хочешь продлолжить?

Кстати Тихий океан кальдера, её родовое пятно.

Какя кальдера? Украинцы выкопали океан, а потом,  Черное море! Точка!

[ival]

Если бы ты , кроме деклараций показал свою способность понимать сказанное тобой , цены бы тебе не было ,как источника информации. Затобой еще давний должок. Ты так и не объяснил нелепые цифры из прокозыревских источников. Так куда ж смотрел телескоп за восемь минут, до направления на видимое солнце? Хочешь продлолжить?

Арифметику нужно не только знать но и понимать тоже, хоть немного.  У тебя ещё и здесь проблемы, дурак он во всём дурак.

[Олег Владимирович Лавринович]

Арифметику нужно не только знать но и понимать тоже, хоть немного.  У тебя ещё и здесь проблемы, дурак он во всём дурак.

Мне   как тебя упросить? Покажи мне , дураку, в какую точку небесной сферы , направлял козырев и его последователи телескопы в его известном фейковом опыте? Ты же знаешь. Для тебя , копеечное дело. Ну расскажи дураку, мне. Прочим не интересно,
 им не рассказывай. Мне, можно в личку.