Re: Расчёт скорости электронов в проводнике

[inj]

Чушь..
Тепловая скорость "электрона" не может отличаться от тепловой скорости "атома" (ЗСИ не позволяет)..
А значит, при температуре проводника без тока  300 К скорость теплового движения "электронов" не менее 330 m/s (1200 km/h)
По этой причине, дополнительная токовая скорость "электронов", нагревающих такой проводник до 400 K, не может быть менее 30 m/s (110 km/h)

Опять овечка на конопляное поле забрёл!
Ты уже назови тогда не ЗСИ, а ЗСС(закон сохранения скорости ИМЕНИ АВСТРАЛОМЕРИНОСА!)
Попутал Божий дар с яичницей.

[inj]

ЧТобы понять, насколько эффекты флуктуаций меньше эффектов направленного движения.

Вы неправы.  Флуктуации могут превышать, скажем, системное изменение функци, измеряемой величины. Просто хорошо подумайте и вспомните свою практику. ВПД вас запутал. Он не понимает что такое флуктуация, и путает с изменением функции и, также легко КАК МОЩНОСТЬ СРАВНИЛ С ЭНЕРГИЕЙ.
Тем и опасны флуктуации, что против них ТОЛЬКО БОЛЬШОЙ МАССИВ СТАТИСТИКИ и СКРУПУЛЁЗНОСТЬ.
Суммарное влияние флкутуаций СТРЕМИТЬСЯ К НУЛЮ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ  МАССИВА  и отколонение от среднего значения В ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ НАПРВЛЕНИЯХ РАВНОВЕРОЯТНЫ.
Но некоторым приходится РАБОТАТЬ на уровне флуктуаций, за неимением другого выхода. 

[VPD]

Мой расчёт - не верен. Классический подход к квантовой системе в этом случае - не сработал.

    Но "осадочек" остался.
   Решающим, как всегда, должен быть опыт.
  Мне, например,  неизвестны эксперименты по измерению скоростей электронов проводимости.
   Возможен ли такой опыт и какие его  результаты?
   Вся надежда на OSTа с его волшебной палочкой-выручалочкой - программой ИИ.
    Помогите, уважаемый OST!

[Ost]

    Но "осадочек" остался.
   Решающим, как всегда, должен быть опыт.
  Мне, например,  неизвестны эксперименты по измерению скоростей электронов проводимости.
   Возможен ли такой опыт и какие его  результаты?
   Вся надежда на OSTа с его волшебной палочкой-выручалочкой - программой ИИ.
    Помогите, уважаемый OST!

Попробую поискать, при возможности.
GigaChat доступен бесплатно, он слабее GPT, но зато по умолчанию работает в контексте.
Попробуйте работать с ним https://developers.sber.ru/gigachat/login
У ChatGPT4 проблема с оплатой. доступных вариантов становится меньше.
По качеству понимания он уже приближается к человеку, а по информированности
уже в не досягаемости.

[CASTRO]

    Но "осадочек" остался.
   Решающим, как всегда, должен быть опыт.
  Мне, например,  неизвестны эксперименты по измерению скоростей электронов проводимости.
   Возможен ли такой опыт и какие его  результаты?

КАКОЙ скорости?
 Скорости дрейфа? Это школьная лабораторная работа.

Скорости "теплового движения" , как Вы её себе представляете в рамках МКТ? А нет там никакой МКТ. Электроны в металле - это квантовый ферми-газ. Со скростью Ферми, кстати, порядка тысячи киломотров в секунду. И все температурные эффекты на фоне этого - вторичны. Поэтому электронный газ в металле это всегда вырожденный газ, который ни в каком приближении не может быть описан больцмановской статистикой и все потуги натянуть на него МКТ не имеют смысла.

Как пощупать эту самую скорость (или энергию) Ферми?  Экспериментально она проявляется в работе выхода электронов. Это фотоэффект, термоэмиссия, термоЭДС и т. д.

[inj]

КАКОЙ скорости?
 Скорости дрейфа? Это школьная лабораторная работа.

Скорости "теплового движения" , как Вы её себе представляете в рамках МКТ? А нет там никакой МКТ. Электроны в металле - это квантовый ферми-газ. Со скростью Ферми, кстати, порядка тысячи киломотров в секунду. И все температурные эффекты на фоне этого - вторичны. Поэтому электронный газ в металле это всегда вырожденный газ, который ни в каком приближении не может быть описан больцмановской статистикой и все потуги натянуть на него МКТ не имеют смысла.

Как пощупать эту самую скорость (или энергию) Ферми?  Экспериментально она проявляется в работе выхода электронов. Это фотоэффект, термоэмиссия, термоЭДС и т. д.

Ладно Кастро, это вообщето не ваша тема, да и с кем тут продуктиыно спорить, если ваши оппоненты НЕ ОТЛИЧАЮТ МОЩНОСТЬ ОТ РАБОТЫ. Я хочу обратить внимание, на моё предложение УСКОРЯТЬ ЧАСТИЦЫ ВЕРТУАЛЬНЫ ПОЛЕМ!
Это прям создано для Вас! И как специалисту именно в этой области я вам изложу суть КАК СПЕЦУ.
Сейчас ускорение частиц производится ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПЕРЕМЕННЫМ  ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ. Естественно , ускоряемая частица может только приблизиться к скорости распространения этого поля И УЖ НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ПРЕВЫСИТЕГО,  ДАЖЕ НЕ СРАВНЯЕТСЯ. Объяснений, теорий и формул, к этому запрету, можно ыдумать вагон. А цивилизация имеет множество примеров, КОГДА ДОСТАТОЧНО ДОЛГО И ПРОДУКТИВНО РАБОТАЛА НЕВЕРНАЯ ТЕОРИЯ, НАПРИМЕР ГЕОЦЕНТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПТОЛОМЕЯ.
Я же хочу предложить легко преодолеть этот запрет, довольно легко И НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ НАРУШАЯ ЗАКОНОВ МНОГОСТРАДАЛЬНОЙ ФИЗИКИ. А именно: это можно назвать виртуальным полем, которое будет создано по расчитанной заранее компьютерной программе.
Т.е. сечас высокочастотная переменка бежит по кабелю от клеммы ввода до клеммы выход, неся с собой +   /  - на трубки, а за ним летит пучок ускоряемых частиц. А НЕ НУЖНО БЕЖАТЬ ВИЕРЕДИ ПАРАВОЗА. И НЕ НУЖНО СВЕРХМОЩНОЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОЕ ПОЛЕ. +  /  - НА ТРУБКИ МОЖНО ПОДАВАТЬ ОТ МАЛОМОЩНЫХ БАТАРЕЕК НАХОДЯЩИХСЯ НАПОСРЕДСТВЕННО НА ТРУБКАХ , ВКЛЮЧАТЬСЯ  +  /  - НА КАЖДОЙ ТРУБКЕ БУДЕТ СОГЛАСНО КОМЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЕ ИСПОЛНЯЮЩЕСЯ ПО АТОМНОМУ ТАЙМЕРУ, СОГЛАСНО ПРОГРАММЕ.
А программу можно составит так, что скорость этого виртуала будет больше скорости света С.
И ТОЛЬКО ПОСЛЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ФИЗИКИ СМОГУТ УТВЕРЖДАТЬ О НЕПРЕОДОЛИМОСТИ СКОРОСТИ СВЕТА, А ПОКА  ЭТО ВЫСОСАННАЯ ИЗ ПАЛЬЦА БЛАЖЬ,  НЕОБОСНОВАННАЯ.  Скорость электромагнитных колебаний да ограничена С. Да невозможно электромагнитными полями разогнать частицу до С . А ОСТАЛЬНОЕ НУЖНО ЭКСПЕРИМЕНТОМ ПРОВЕРЯТЬ, ТАК ТРЕБУЕТ НАУКА ФИЗИКА.
Может перенести обсуждение в тему ДОКТОРА КАСТРО?

[CASTRO]

А программу можно составит так, что скорость этого виртуала будет больше скорости света С.

Вы не поверите, но именно так и работают ускоряющие системы современных ускорителей. Там нет проблем сделать волну ускоряющего поля, бегущую быстрее скорости света. Проблема лишь в том, что частицы за этой волной не успевают

[inj]

Вы не поверите, но именно так и работают ускоряющие системы современных ускорителей. Там нет проблем сделать волну ускоряющего поля, бегущую быстрее скорости света. Проблема лишь в том, что частицы за этой волной не успевают

Простите, но схемы ускорителей об этом не говорят. По ним силовое поле исполняет обязанности и сигнального.
Или или эти схемы вчерашний день? Может быть я не достаточно чётко изложил?  Но официальные принципиальные схемы УКАЗЫВАЮТ НА ОДИН ВХОД ДЛЯ УСКОРЯЮЩЕГО ПОЛЯ И ОДИН ВЫХОД. По ним никак эту скорость С превысить нельзя. 

[CASTRO]

Простите, но схемы ускорителей об этом не говорят. По ним силовое поле исполняет обязанности и сигнального.
Или или эти схемы вчерашний день? Может быть я не достаточно чётко изложил?  Но официальные принципиальные схемы УКАЗЫВАЮТ НА ОДИН ВХОД ДЛЯ УСКОРЯЮЩЕГО ПОЛЯ И ОДИН ВЫХОД. По ним никак эту скорость С превысить нельзя.

Нет никакого одного входа и одного выхода. Ускоряющие резонаторы - это независимые дискретные элементы.
Закончим оффтоп.

[VPD]

КАКОЙ скорости?
  Электроны в металле - это квантовый ферми-газ. Со скростью Ферми, кстати, порядка тысячи киломотров в секунду. И все температурные эффекты на фоне этого - вторичны. Поэтому электронный газ в металле это всегда вырожденный газ, который ни в каком приближении не может быть описан больцмановской статистикой и все потуги натянуть на него МКТ не имеют смысла.

  Это мы выяснили, благодаря OSTу и ИИ.
   Но от этого понятней не стало.
   Как же так?
   При  таких огромных (для нас) скоростей в резисторе, лежащем вот здесь на столе, всего то десятые доли милливольта флуктуаций?!
  Как пересчитать  скорости электронного вырожденного газа в милливольты на концах резистора?
   Такой расчёт, выполненный, как переход  от квантовой механики к макрофлуктуациям резистора, показал бы настоящую силу КМ.  По-моему...

...
Как пощупать эту самую скорость (или энергию) Ферми?  Экспериментально она проявляется в работе выхода электронов. Это фотоэффект, термоэмиссия, термоЭДС и т. д.

Эти эксперименты понятны, но далеки от  наглядности и не позволяют найти  связь  скорости электронов в вырожденном газе с  шумами резистора.

[CASTRO]

   Как же так?
   При  таких огромных (для нас) скоростей в резисторе, лежащем вот здесь на столе, всего то десятые доли милливольта флуктуаций?!

Результат Вам кажется странным из-за того, что Вы пытаетесь квантовую систему натянуть на наивные классические ожидания. Возьмите атом водорода и попытайтесь интерпретировать его в классических терминах. Получите ещё более странный результат: энергии электрона соответствует классическая скорость в 1/137 скорости света. И она ВООБЩЕ не флуктуирует

  Как пересчитать  скорости электронного вырожденного газа в милливольты на концах резистора?

Ну так почитайте ту же Википедию, на которую Вы ссылались в самом начале. Там между делом даётся именно квантовая формула Найквиста. Из которой потом делается классическое приближение. А если считать именно классическое приближение как истину в последней инстанции, Вы с удивлением обнаружите, что при интегрировании по спектру у Вас интеграл разойдётся и мощность шумов будет бесконечной.

[VPD]

Результат Вам кажется странным из-за того, что Вы пытаетесь квантовую систему натянуть на наивные классические ожидания. Возьмите атом водорода и попытайтесь интерпретировать его в классических терминах. Получите ещё более странный результат: энергии электрона соответствует классическая скорость в 1/137 скорости света. И она ВООБЩЕ не флуктуирует

   Спасибо.
   Идея, в целом, понятна.
   Очень небольшая часть всей энергии квантовой системы  превращается в  необратимую энергию флуктуаций.
  Есть квантовые системы, которые вообще не имеют диссипации.
 

[CASTRO]

Нет. Лучше сказать не так.

1) Энергия квантовой системы не может измениться на произвольную величину - только дискретными порциями.
2) Есть минимальный уровень энергии, который не является нулевым.
3) Для фермионов действует запрет Паули. То есть, электрон в электронном газе болтается вблизи энергии Ферми не потому, что это минимальный уровень энергии, а потому, что нижележащие уровни уже заполнены.

[VPD]

Нет. Лучше сказать не так.

1) Энергия квантовой системы не может измениться на произвольную величину - только дискретными порциями.
2) Есть минимальный уровень энергии, который не является нулевым.
3) Для фермионов действует запрет Паули. То есть, электрон в электронном газе болтается вблизи энергии Ферми не потому, что это минимальный уровень энергии, а потому, что нижележащие уровни уже заполнены.

   ОК.  Об этом в учебнике написано.
  Однако,  это совершенно не отменяет то, что сказал я.
  Большинство атомов -  чрезвычайно устойчивая (по людским меркам) квантовая система.
   Но на рассеивание (например, на спонтанное излучение) он отдаёт малую часть своей энергии, да ещё и крайне редко.

[CASTRO]

   Но на рассеивание (например, на спонтанное излучение) он отдаёт малую часть своей энергии, да ещё и крайне редко.

Из основного состояния? Да вообще никогда. Это пункт 2, о котором я говорил.

Другое дело, что в реальности из-за теплового движения есть вероятность, что в столкновениях атом возбудится. А из возбужденного состояния спонтанно скатится в основное, излучив.

[VPD]

...
Другое дело, что в реальности из-за теплового движения есть вероятность, что в столкновениях атом возбудится. А из возбужденного состояния спонтанно скатится в основное, излучив.  ...

   ...сохранив свою целостность и стабильность.
   Отдав ничтожную часть своей энергии, если считать и энергию ядра.
   Однако, моё мнение - мнение дилетанта-любителя. 

[CASTRO]

   ...сохранив свою целостность и стабильность.
   Отдав ничтожную часть своей энергии, если считать и энергию ядра.
   Однако, моё мнение - мнение дилетанта-любителя.

Ещё раз: атом в основном состоянии ничего спонтанно излучить не может. Никакую даже самую ничтожную часть энергии.

[VPD]

Ещё раз: атом в основном состоянии ничего спонтанно излучить не может. Никакую даже самую ничтожную часть энергии.

  Конечно.

[inj]

Нет никакого одного входа и одного выхода. Ускоряющие резонаторы - это независимые дискретные элементы.

Вот как, значит я увидел фигу в книге. Какой смысл тогда трубки делают разной длины разносят на разное удаление, ЕСЛИ ИСКУСТВЕННОЕ ВРЕМЯ ПРОЛЕТА МЕЖДУ СМЕНАМИ ЗНАКОВ ВЫ РЕГУЛИРУКТЕ ДАВНО И ВАШИ ПОЛЯ ДАВНО «ЛЕТАЮТ» СО СВЕРХСВЕТОВОЙ СКОРОСТЬЮ? 

Закончим оффтоп.

И ладно, закончим, другого я и не ждал. Тем более у меня не проглядывается свободного времени.

[CASTRO]

Вот как, значит я увидел фигу в книге. Какой смысл тогда трубки делают разной длины разносят на разное удаление, ЕСЛИ ИСКУСТВЕННОЕ ВРЕМЯ ПРОЛЕТА МЕЖДУ СМЕНАМИ ЗНАКОВ ВЫ РЕГУЛИРУКТЕ ДАВНО И ВАШИ ПОЛЯ ДАВНО «ЛЕТАЮТ» СО СВЕРХСВЕТОВОЙ СКОРОСТЬЮ? 

1) Потому что Вы читаете допотопные книги.
2) Даже в тех трубках физически бежит не одна волна, а в каждой своя.
3) Да, поля "летают" со сверхсветовой скоростью. Точнее, могут летать технически.
4) Беда только в том, что частице это никак не помогает, поскольку она со сверхсветовой скоростью двигаться не может.
То есть, при перекоючении ускоряющего поля со сверхсветовой скоростью пучёк просто выпадет из режима ускорения да и всё.