Какие силы перемещают заряды в проводнике?

Именно ЧТО заставляет электроны идти по проводнику?
Автор
Сообщение
Lemon4k
#57162 2023-07-03 10:36 GMT

Сразу же: ответ «Электродвижущие» будет очень оригинальным и смешным.

А теперь к теме.

Здравствуйте. Я — абитуриент, в этом году начну своё путешествие в мире университетской физики. Школьная программа отлично объяснила мне многие базовые законы, но вот один вопрос всё никак не даёт мне покоя.

А что именно и как именно перемещает заряды по проводнику? Если не брать магнетизм, то нам за весь школьнынй курс физики в плане электричества дали только одну силу — Кулоновскую. Но Кулоновская сила просто отдаляет или притягивает заряд в одну сторону, когда же проводник мы можем изгибать в какие угодно формы, и ток всё ещё будет идти. Хоть в направление линий, хоть против.

Также проводили аналогию с потенциальной энергией водопада: mgh перемещает воду вниз, так же и заряд. Только вот вода перемещается вниз почему? mg, притяжение Земли. И перемещать мы можем её только геометрически к Земле, заряды же, опять же, в любом направлении — главное чтобы от плюса к минусу. Аналогия с трубами и водой тоже не работает, так как там идёт простой напор, когда как тут, опять же, не понятно, что и как напирает.

Ещё говорили про внешнее поле, но тут вообще не понятно. Поле тоже геометрическое, и какое именно поле — непонятно.

И более ничего нам не было дано, а вопрос всё ещё остался.

Сразу предупрежу: если мой вопрос не школьного характера, и ответ мне как раз таки предстоит узнать — я буду спокоен. В остальном же, надеюсь, найдётся хоть более менее понятное объяснение. Буду бесконечно благодарен.


отредактировал(а) Lemon4k: 2023-07-03 10:42 GMT
zam
#57164 2023-07-03 12:26 GMT
#57162 Lemon4k :Какие силы перемещают заряды в проводнике?

Сразу же: ответ «Электродвижущие» будет очень оригинальным и смешным.

Это ответ будет просто глупым. Потому что электродвижущая сила — это не сила.

А что именно и как именно перемещает заряды по проводнику?

Разгоняет заряды в проводнике электрическое поле. Тормозит взаимодействие зарядов с дефектами кристаллической решётки. В результате заряды (скажем, свободные электроны) прыгают от одного дефекта к другому. Прыжки направлены в сторону действия кулоновской силы.

дали только одну силу — Кулоновскую.

Этого достаточно.

проводник мы можем изгибать в какие угодно формы, и ток всё ещё будет идти. Хоть в направление линий, хоть против.

Силовые линии изгибаются вместе с проводником. Свободные заряды двгаются вдоль силовых линий электрического поля. Положительные в направлении линий, отрицательные — в обратную сторону.

Аналогия с трубами и водой тоже не работает, так как там идёт простой напор, когда как тут, опять же, не понятно, что и как напирает.

Очень хорошо работает. Пары аналогичных величин: давление — электрический потенциал, масса — электрический заряд, расход жидкости — сила электрического тока, напор — элекрическое напряжение, градиент давления — напряжённость электрического поля.

Ещё говорили про внешнее поле, но тут вообще не понятно. Поле тоже геометрическое, и какое именно поле — непонятно.

В рассматриваемом случае играет роль внутреннее поле, поле внутри проводника. И поле не геомерическое (что это такое?), а электрическое.

 

Lemon4k
#57165 2023-07-03 13:16 GMT
#57164 zam :
#57162 Lemon4k :Какие силы перемещают заряды в проводнике?

Сразу же: ответ «Электродвижущие» будет очень оригинальным и смешным.

Это ответ будет просто глупым. Потому что электродвижущая сила — это не сила.

А что именно и как именно перемещает заряды по проводнику?

Разгоняет заряды в проводнике электрическое поле. Тормозит взаимодействие зарядов с дефектами кристаллической решётки. В результате заряды (скажем, свободные электроны) прыгают от одного дефекта к другому. Прыжки направлены в сторону действия кулоновской силы.

дали только одну силу — Кулоновскую.

Этого достаточно.

проводник мы можем изгибать в какие угодно формы, и ток всё ещё будет идти. Хоть в направление линий, хоть против.

Силовые линии изгибаются вместе с проводником. Свободные заряды двгаются вдоль силовых линий электрического поля. Положительные в направлении линий, отрицательные — в обратную сторону.

Аналогия с трубами и водой тоже не работает, так как там идёт простой напор, когда как тут, опять же, не понятно, что и как напирает.

Очень хорошо работает. Пары аналогичных величин: давление — электрический потенциал, масса — электрический заряд, расход жидкости — сила электрического тока, напор — элекрическое напряжение, градиент давления — напряжённость электрического поля.

Ещё говорили про внешнее поле, но тут вообще не понятно. Поле тоже геометрическое, и какое именно поле — непонятно.

В рассматриваемом случае играет роль внутреннее поле, поле внутри проводника. И поле не геомерическое (что это такое?), а электрическое.

 

Искажение силовых линий — как раз то, что я упускал. Спасибо большое за объяснение

M3rCuRy
#59704 2024-01-26 12:56 GMT

А само электромагнитное поле — оно где? Т. е. — это некая форма материи, которая находится везде? При этом оно может иметь некую величину именуемой напряженностью? Т. е., допустим, у нас есть батарейка, с некоей разностью потенциалов между полюсами. Почему вообще есть напряженность поля на полюсе батарейки? Это связано с электромагнитным полем элементарных зарядов на полюсе батарейки?


отредактировал(а) M3rCuRy: 2024-01-26 13:10 GMT
zam
#59712 2024-01-26 16:08 GMT
#59704 M3rCuRy :

А само электромагнитное поле — оно где?

Везде.

Т. е. — это некая форма материи, которая находится везде?

Да.

При этом оно может иметь некую величину именуемой напряженностью?

Некоторую характеристику. Да.

И характеристик весьма много.

Т. е., допустим, у нас есть батарейка, с некоей разностью потенциалов между полюсами. Почему вообще есть напряженность поля на полюсе батарейки?

Потому что носители положительного и отрицательного заряда пространственно разнесены.

Напряжённость поля есть не только на полюсах, но и внутри батарейки, и вокруг батарейки (чем дальше — тем напряжённость меньше, можно поискать картинки про электрическое поле диполя)..

Это связано с электромагнитным полем элементарных зарядов на полюсе батарейки?

Естественно. Но не только. Ещё и от свойств окружающей среды.

Желя
#59737 2024-01-27 12:22 GMT

deleted

Причина: флуд в тематическом разделе.


отредактировал(а) zam: 2024-01-27 13:27 GMT