Электрический ток - популярно?

[Azzi]

Кто-нибудь может объяснить "на пальцах" как переносится энергия посредством протекания тока по проводнику? Связь ЭДС на концах проыодника, электромагнитной волны идущей в поверхностном слое проводника (и снаружи?), и тока электронов? И, на закуску, как она производится в генераторе и улавливается в пункте назначения, скажем, электродвигателе.

[vaduz]

А учебника для n-го класса средней школы чем недостаточно?

[tolikmolik]

"Как вода по трубам" - не подходит?

[8K]

///

Зря я высунулся. Запинают.

[Azzi]

А учебника для n-го класса средней школы чем недостаточно?

Вам хватает? Счастливый Вы человек
По сути есть что сказать? Без "воды по трубам"?

[sterhus]

А учебника для n-го класса средней школы чем недостаточно?

Вам хватает? Счастливый Вы человек
По сути есть что сказать? Без "воды по трубам"?

Либо "на пальцах", либо без "воды по трубам". Третьего не дано.
Возьмите классический учебник и прочитайте.

[vaduz]

А учебника для n-го класса средней школы чем недостаточно?

Вам хватает? Счастливый Вы человек
По сути есть что сказать? Без "воды по трубам"?

Вода по трубам не моя.
После 6 лет обучения в "физическом" институте я понял, что школьного учебника достаточно для понимания.

[Lightick]

На экзамене студент практически засыпался. Профессор устало задает последний вопрос: "Что такое электричество?"
Студент просящим тоном говорит: "Честное слово, еще сегодня утром знал, но забыл!"
Профессор оживляется: "Голубчик, умоляю, вспомните! Вот ведь один человек только и знал и тот забыл!"

[Azzi]

После 6 лет обучения в "физическом" институте я понял, что школьного учебника достаточно для понимания.

Меньше знаешь - лучше спишь? Объясните всё же на пальцах.
Энергию переносит э/м волна, так? Проводник - "рельсы" для этой волны? Почему она не может распространяться в том же направлении без проводника? Есть ли проникновение волны в проводник при постоянном токе? Движение электронов - причина или следствие? Что там с поглощением/отражением волны от нагрузки при вариации сопротивления нагрузки (того что Z=sqrt(R^2+(wL-1/wc)^2)) ?

[Hamster]

Для упрощения ситуации будем рассматривать постоянный ток.
Волны нет, есть разность потенциалов между выходами генератора ( иначе говоря, постоянное электрическое поле ). Электроны движутся под действием этого электрического поля. Поскольку проводимость металла намного выше проводимости воздуха / вакуума, ток течет в основном по цепи, а не напрямую по воздуху от одного выхода генератора к другому.
Про переменный ток лучше не начинайте, там как раз начинаются электромагнитные волны, без Фурье с Максвеллом не разберешься.

[sterhus]

После 6 лет обучения в "физическом" институте я понял, что школьного учебника достаточно для понимания.

Меньше знаешь - лучше спишь? Объясните всё же на пальцах.
Энергию переносит э/м волна, так? Проводник - "рельсы" для этой волны? Почему она не может распространяться в том же направлении без проводника? Есть ли проникновение волны в проводник при постоянном токе? Движение электронов - причина или следствие? Что там с поглощением/отражением волны от нагрузки при вариации сопротивления нагрузки (того что Z=sqrt(R^2+(wL-1/wc)^2)) ?

Если вас интересуют такие вопросы, возьмите Джексона, думаю, первых 10 глав хватит. На пальцах этого не объяснить.

[vaduz]

Энергию переносит э/м волна, так?

Нет. Сначала нужно понять, что за энергию вы подразумеваете.
Вообще говоря, это потенциальная энергия, которая возникает при разнесении зарядов на некоторое расстояние. Чтобы разделить заряды, нужно совершить работу, т.е. некая работа превращается в энергию потенциального поля.
Далее, если создать условия для перетекания заряда (разнесенные заряды имеют разный знак), то работу совершат носители заряда. Они будут ускоряться в электрическом поле и их кинетическую энергию можно разными ухищрениями превратить в тепловую, механическую или др. В конечном состоянии вся потенциальная энергия превратится в какую-нибудь другую.

Проводник - "рельсы" для этой волны? Почему она не может распространяться в том же направлении без проводника?

Это рельсы для носителей заряда, а не для волны. При некоторой разности потенциалов, или скажем величине разделенных зарядов, возможен ток и без наличия проводника.
Что до проводника, то электронам гораздо проще двигаться там, чем в ваккууме, поэтому они там в основном и движутся. Вообще говоря, внутри проводника, помещенного в электрическое поле, электрическое поле отсутствует.

Есть ли проникновение волны в проводник при постоянном токе?

Хм, волны ведь нет, поэтому и проникать нечему. Суперпозиция всех электрических полей внутри проводника в стационарном случае есть ноль.

Движение электронов - причина или следствие?

Причина и следствие чего?

Что там с поглощением/отражением волны от нагрузки при вариации сопротивления нагрузки (того что Z=sqrt(R^2+(wL-1/wc)^2)) ?

Тут мы, похоже от электростатики перескакиваем сразу к радиотехнике или теории антенн? Случай тут другой совершенно, и слабо соотносится с исходным вопросом Кто-нибудь может объяснить "на пальцах" как переносится энергия посредством протекания тока по проводнику?

[Victor]

Меньше знаешь - лучше спишь? Объясните всё же на пальцах.
Энергию переносит э/м волна, так? Проводник - "рельсы" для этой волны? Почему она не может распространяться в том же направлении без проводника? Есть ли проникновение волны в проводник при постоянном токе?

На постоянном токе "волны" нет.

Что там с поглощением/отражением волны от нагрузки при вариации сопротивления нагрузки (того что Z=sqrt(R^2+(wL-1/wc)^2)) ?

Вы про постоянный ток или про СВЧ? Если про последнее (именно там оно хорошо "отражается") - никаких "рельс" не надо. На постоянном токе никаких отражений быть не может (т.к. это волновые свойства).

[Kastet]

Для упрощения ситуации будем рассматривать постоянный ток.
Волны нет, есть разность потенциалов между выходами генератора ( иначе говоря, постоянное электрическое поле ). Электроны движутся под действием этого электрического поля. Поскольку проводимость металла намного выше проводимости воздуха / вакуума, ток течет в основном по цепи, а не напрямую по воздуху от одного выхода генератора к другому.
Про переменный ток лучше не начинайте, там как раз начинаются электромагнитные волны, без Фурье с Максвеллом не разберешься.

Для большинства случаев и в переменном токе можно обойтусь без волн. Дело в том, что длина волны, примерно, ето скорость света деленая на частоту. То есть тысячи километров, для 50 герц. Можно щитать, что сила тока (и електрического поля) одинакова во всех участках схемы.

Електрические волны важны только в высокочастотных сетях. Например компьютерных, витые пары, оптоволоконные сети.

[Kastet]

После 6 лет обучения в "физическом" институте я понял, что школьного учебника достаточно для понимания.

Меньше знаешь - лучше спишь? Объясните всё же на пальцах.
Энергию переносит э/м волна, так? Проводник - "рельсы" для этой волны? Почему она не может распространяться в том же направлении без проводника? Есть ли проникновение волны в проводник при постоянном токе? Движение электронов - причина или следствие? Что там с поглощением/отражением волны от нагрузки при вариации сопротивления нагрузки (того что З=с.рт(Р2+(вЛ-1/вц)2)) ?

Если вас интересуют такие вопросы, возьмите Джексона, думаю, первых 10 глав хватит. На пальцах этого не объяснить.

10 глав Джексона - ето зверство. В России Ландау-Лившица рекоммендовали. Но Ландавшиц проще. И елегантнее.

[Azzi]

Возникла небольшая путаница. При создании эл поля возникает ток, электроны движутся в поле, а значит и внутри проводника поле есть, не надо путать с экранированием поля металлом.
Про проникание поля в проводник - оно внутри должно быть. Волны и правда нет, т.к. поле переменное только в момент включения. А если ток переменный, то переменное поле (волна) проникает в проводник на некоторую глубину, вызывая известный скин-эффект концентрации электронов у поверхности. При понижении частоты глубина проникновения падает (или возрастает? не помню) и, в пределе, при постоянном токе ->0.
Работу по, скажем, нагреванию проводника, совершают электроны, но заставляет их двигаться-то именно поле! И если электроны движуться со скоростью сантиметров в секунду, то поле распространяется со скоростью света.
Причина или следствие: имеется в виду, есть ли принципиальная разница между свободной э/м волной и переменным током, если убрать проводник, который попадает в это поле, или, соотвественно, постоянным эл. полем и постоянным током? Можно ли выполнять передачу энергии не задействуя движение носителей заряда? Другими словами, есть какие-нибудь преобразования непосредственно энергии поля в другие виды энергии без участия электронов/дырок? Термо-, хим-, мех- преобразователи что я знаю без этого не обходятся.

[Kastet]

Меньше знаешь - лучше спишь? Объясните всё же на пальцах.

Энергию переносит э/м волна, так?

Енергию переносит електромагнитное поле. Направление потока енеррии: перпендикулярно векторам електрического и магнитного полей. В идеальном проводнике електрическое поле равно нулю и поток енергии тоже. В неидеальном проводнике (с конечной проводимостью) електрическое поле параллельно проводнику. Магнитное - перпендикулярно его оси. Поток енергии направлен к центру проводника. Интерпретация: енергия електромагнитниго поля а переходит в тепло внутри проводника.

Проводник - "рельсы" для этой волны?

Рельсы для потока електронов, которые и образуют електрический ток (направленное движение зарядов)

Почему она не может распространяться в том же направлении без проводника?

В воздухе нет свободных елктронов (почти). Поетому воздух не проводит ток.

Движение электронов - причина или следствие?

Движение електронов - и есть електрический ток. Причина движения електрическое поле внутри проводника (иными словами, что-то, например генеретор, должно создать ето поле, тогда еликтроны задвигаются и лампочка загорится)

Что там с поглощением/отражением волны от нагрузки при вариации сопротивления нагрузки (того что З=с.рт(Р2+(вЛ-1/вц)2)) ?

Ето не от волны а от ... . Короче, и правда лучше в книжку. Рекомендую Giancoli, он для undegraduates, один мой друг еще в школе его осилил.

[Kastet]

Возникла небольшая путаница. При создании эл поля возникает ток, электроны движутся в поле, а значит и внутри проводника поле есть, не надо путать с экранированием поля металлом.
Про проникание поля в проводник - оно внутри должно быть. Волны и правда нет, т.к. поле переменное только в момент включения. А если ток переменный, то переменное поле (волна) проникает в проводник на некоторую глубину, вызывая известный скин-эффект концентрации электронов у поверхности. При понижении частоты глубина проникновения падает (или возрастает? не помню) и, в пределе, при постоянном токе ->0.
Работу по, скажем, нагреванию проводника, совершают электроны, но заставляет их двигаться-то именно поле! И если электроны движуться со скоростью сантиметров в секунду, то поле распространяется со скоростью света.
Причина или следствие: имеется в виду, есть ли принципиальная разница между свободной э/м волной и переменным током, если убрать проводник, который попадает в это поле, или, соотвественно, постоянным эл. полем и постоянным током? Можно ли выполнять передачу энергии не задействуя движение носителей заряда? Другими словами, есть какие-нибудь преобразования непосредственно энергии поля в другие виды энергии без участия электронов/дырок? Термо-, хим-, мех- преобразователи что я знаю без этого не обходятся.

Да, путаница. Забудьте про скин-еффект, ето для высоких частот, тут и правда волны нужны.

Екранирование - електростатическое явлениые. В отсутствие тока в проводнике Е = 0. При наличии поля в проводнике возникает ток: j = s Е.
s- проводимость, j - плотность тока. (все значки вектора опущены). Если вы рассматриваете низкочастотный ток, пренебрегаете всеми волновыми еффектами. Ето тоже самое, что сказать, что поле распространяется мгновенно. Принципиальная разница между волной и постоянным (низкочастотным) током есть - ето разные вещи.

Можно ли выполнять передачу энергии не задействуя движение носителей заряда?

Теоретически да, лазерным лучом например. Солнышко тоже светит. Световая (електромагнотная) волна не задействует движение електронов. Для транспортировки енергии, правда ето непрактично.

Ответ на последний вопрос: есть методы. И приборы есть. Микроволновка напривмер. Никаких електронов, только волны. И греет!

[sterhus]

10 глав Джексона - ето зверство. В России Ландау-Лившица рекоммендовали. Но Ландавшиц проще. И елегантнее.

Джексон - это классика.
А Ландавшиц поверхностен в этом вопросе.
Это как изучать теормех по первому тому Ландавшица.

[vaduz]

Возникла небольшая путаница. При создании эл поля возникает ток, электроны движутся в поле, а значит и внутри проводника поле есть, не надо путать с экранированием поля металлом.

Если поместить проводник в электрическое поле, то свободные заряды (электроны) перераспределятся таким образом, что внутри проводника суперпозиция полей (внешнего и от перераспределенного заряда) будет равна 0. Потому что, если не 0, то заряды бы двигались под действием этого поля.

Про проникание поля в проводник - оно внутри должно быть. Волны и правда нет, т.к. поле переменное только в момент включения. А если ток переменный, то переменное поле (волна) проникает в проводник на некоторую глубину, вызывая известный скин-эффект концентрации электронов у поверхности. При понижении частоты глубина проникновения падает (или возрастает? не помню) и, в пределе, при постоянном токе ->0.

Нет, не надо путать волну и переменный ток. Вас почему-то все время уносит в сторону взаимодействия электромагнитной волны с проводником.

Работу по, скажем, нагреванию проводника, совершают электроны, но заставляет их двигаться-то именно поле! И если электроны движуться со скоростью сантиметров в секунду, то поле распространяется со скоростью света.

В прошлый раз, я видимо, нечетко сказал, что поля нет только в статическом случае. Если есть движение зарядов, то значит, есть поле, вынуждающее их двигаться. При постоянном токе заряды перераспределяются и так, что поле внутри проводника однородно, а вне - неоднородно, но оно постоянно и потенциально.

Причина или следствие: имеется в виду, есть ли принципиальная разница между свободной э/м волной и переменным током, если убрать проводник, который попадает в это поле, или, соотвественно, постоянным эл. полем и постоянным током?

Конечно, это все разные вещи. Поле - это поле, а движение заряженных частиц - это движение заряженных частиц. Э/м волна - это явление распространения переменного э/м поля. А переменный ток - это движение зарядов под действием переменного электрического поля. Это разные вещи, хоть и связанные - одно может вызывать другое и наоборот.

Можно ли выполнять передачу энергии не задействуя движение носителей заряда? Другими словами, есть какие-нибудь преобразования непосредственно энергии поля в другие виды энергии без участия электронов/дырок? Термо-, хим-, мех- преобразователи что я знаю без этого не обходятся.

Конечно, есть такие методы, к примеру, воду можно кипятить в микроволновке. Или лазером.

[vaduz]

Kastet, ограниченные мысли сходятся!
Чес-слово, не читал Ваше письмо, все сам придумал...

[Kastet]

10 глав Джексона - ето зверство. В России Ландау-Лившица рекоммендовали. Но Ландавшиц проще. И елегантнее.

Джексон - это классика.
А Ландавшиц поверхностен в этом вопросе.
Это как изучать теормех по первому тому Ландавшица.

Никак не спорю. Просто читать его еще сложнее чем Ландавшица. Исчепывающе и сложно. Зато все методы со спецфункциями изложены. А под зверством я имел в виду - отсылать человека к десяти главам Джексона или Ландавшица . Из такого похода хеловек может не вернуться.

[Kastet]

Kastet, ограниченные мысли сходятся!
Чес-слово, не читал Ваше письмо, все сам придумал...

:)

[Capricorn]

10 глав Джексона - ето зверство. В России Ландау-Лившица рекоммендовали. Но Ландавшиц проще. И елегантнее.

Джексон - это классика.
А Ландавшиц поверхностен в этом вопросе.
Это как изучать теормех по первому тому Ландавшица.

Что бы совсем "просто и наглядно" ответить на вопросы:

Кто-нибудь может объяснить "на пальцах" как переносится энергия посредством протекания тока по проводнику? Связь ЭДС на концах проыодника, электромагнитной волны идущей в поверхностном слое проводника (и снаружи?), и тока электронов?

можно и Савельева или амер еквивалент
уверен что на google можно наит кучу ссылок на "об'яснения", for example
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... lecur.html

[sterhus]

Что бы совсем "просто и наглядно" ответить на вопросы:

Прежде всего, чтоб правильно их поставить.
Ответы найдутся при последующем повторном прочтении.