Logo sk.emedicalblog.com

Pomalšia ako korytnačka - rýchlosť elektrickej energie

Pomalšia ako korytnačka - rýchlosť elektrickej energie
Pomalšia ako korytnačka - rýchlosť elektrickej energie

Sherilyn Boyd | Editor | E-mail

Video: Pomalšia ako korytnačka - rýchlosť elektrickej energie

Video: Pomalšia ako korytnačka - rýchlosť elektrickej energie
Video: Tunel Sitina: Výmena centrálneho riadiaceho systému (február 2022) 2024, Marec
Anonim
Image
Image

Možno vás prekvapí, že elektróny prechádzajú typickým medeným drôtom pomalšie ako korytnačka chodí.

Každý drôt, ktorý vedie tok elektrónov, produkujúci použiteľný elektrický prúd, sa skladá z miliárd atómov. Aby sa tieto elektróny posunuli, tieto elektróny musia prechádzať cez tieto atómy, náhodne sa zig-zagging ich cestu, ako to robí, čo vedie k čistému prietoku, nazývanému "rýchlosť driftu", v danom smere sú pomerne pomalé.

Ako presne? Na výpočet použite tento vzorec: I = n * A * v * Q alebo v = I / (n * A * Q)

I je prúd, n je počet elektrónov na kubický meter, A je prierez drôtu, Q je náboj elektrónu a v je driftová rýchlosť elektrónov.

Pretože počet elektrónov v medenom drôte (n) je 8,5 * 1028 na m3, a náboj elektrónu (Q) je 1,6 x 10-19C, ak vieme aj prierezovú oblasť a prúd, môžeme vypočítať rýchlosť driftu elektrónov.

Predpokladajme napríklad, že máte prúd 14 ampérov a medený drôt s prierezom 3 * 10-6 m2, Pripojte všetky čísla a dostanete, že sa elektróny pohybujú rýchlosťou 3,4 * 10-4 m / s - alebo asi jedna tretina milimetra za sekundu.

Aby sme to dali do hodnôt, ktoré sú ľahšie konceptualizovať, to funguje asi na 1,2 metra za hodinu, čo je oveľa pomalší pomer ako priemerná korytnačka, ktorá môže v tom istom čase pokryť asi 800 stôp.

Tak ako je to, že niečo, čo je podstatne pomalšie ako korytnačka, môže viac alebo menej okamžite zapnúť svetlo cez miestnosť?

Reťazová reakcia.

Atómy v drôte sú navzájom zvrásnené, čo vedie k pomliaždeniu, ktoré, hoci to robí pomalý chod, má tiež viac alebo menej navzájom nadväzujúce elektróny. Keď je spínač zapnutý, vďaka rozdielu elektrického potenciálu, ktorý generátor generuje, vzniká sila na pohyb elektrónov, pričom každý tlačí svojho blížneho, ktorý následne tlačí svojho blížneho a tak ďalej cez drôt.

Takže zatiaľ čo žiadny elektrón neprekročí cez kábel a nezapne svetlo, ako ste si predtým mysleli, skončí to, zdá sa, že to je to, čo sa deje. To nie je na rozdiel od toho, ako keď zapnete batériu, voda okamžite vyjde napriek skutočnosti, že váš zdroj vody môže byť mnoho kilometrov ďaleko.

Bonus Fakt:

Záznam o rýchlosti krajiny pre súťažnú korytnačku určil korytnačka leoparda menom Bertie, ktorý v roku 2014 vydal 18-stopovú zjazdovú trať za menej ako 20 sekúnd (asi 0,61 mph).

Odporúča: