hvordan rejser elektricitet?

Den enkleste forklaring er den analogi, som de fleste lærebøger har brugt. Kraftværket genererer en potentiel forskel mellem den varme og den neutrale linje. Elektriciteten, dvs. elektroner, ønsker at rejse på en sådan måde, at den reducerer den potentielle energi. Kraften, som elektronerne oplever, er forårsaget af potentialforskellen. Analogien til dette er en kugle, der ruller ned ad et skråt plan.

Kommentarer

• Ja. Reducer den potentielle energi. Tak skal du have. Oprindeligt svar redigeret.

Jeg … vil vide, hvordan [elektricitet] bevæger sig på hjælpestænger .

Dette er et interessant spørgsmål, og mange aspekter af svaret er overraskende første gang du hører / læser dem.

For det første rejser intet virkelig gennem ledningerne på polerne hele vejen fra kraftværket til dit hjem.

Det, der bevæger sig fysisk, er ikke “elektricitet”, men ladede partikler. I tilfælde af metaltråde på hjælpepoler er dette elektroner, der ikke er stærkt bundet til metalatomer. Disse kaldes “frie elektroner”, fordi de lettere kan bevæge sig.

Elektronerne flirrer hurtigt og hopper meget rundt, fordi metallet har en temperatur hundreder af grader over absolut nul. Med hvilket jeg mener normal udetemperatur.

Kraftværket anvender en kraftig kraft på de hoppende elektroner, som får dem til at køre i gennemsnit meget langsomt i en retning i ca. 0,02 sekunder og derefter få dem til at glide tilbage i den modsatte retning i 0,02 sekunder. Dette kaldes vekselstrøm (AC)

Bevægelse af ladebærere (i dette tilfælde elektroner) kaldes elektrisk strøm. Vi måler elektrisk strøm i enheder kaldet forstærkere. En strøm på 1 Amp defineres til at betyde strømmen fra 6.241.000.000.000.000.000 elektroner, der går forbi hvert sekund. I tilfældet med vores vekselstrøm er nettoantal elektroner, der går forbi, imidlertid sværere at måle, fordi de efter et sekund af drift frem og tilbage er for det meste tilbage, hvor de startede (omtrent taler). Så vi gennemsnits bevægelsen ud ved at beregne den gennemsnitlige kvadratstrøm (RMS) – hvilket gør efterfølgende aritmetik lidt lettere. et elektrisk felt. Vi kan måle styrken af dette felt som et elektrisk potentiale målt i volt (så hvad der måles kaldes en spænding).

Resultatet er, at kraftværket omdanner en eller anden form for energi såsom kemisk energi eller tyngdepotentialenergi til elektrisk energi, og hjælpepolerne får denne energi til at blive tilgængelig i dit hjem (men tror ikke energien bevæger sig altid inden i ledningerne – dette er også en misforståelse )

Kommentarer

• Jeg bruger nogle gange et godstog som en analogi: Sporet er som ledningen, bilerne er som de frie elektroner, kraften mellem den ene bil og den næste er som spænding osv. Når motoren begynder at trække en kilometer lang tog, " nyheder " at toget kører, tager cirka et sekund at nå den sidste bil — størrelsesordener hurtigere end motorens faktiske hastighed på det tidspunkt.
• Dejligt svar, jeg har nogle få tilføjelser for at understrege dine punkter yderligere: 1. Selvom kraftledningerne var jævnstrøm, var elektronernes langsomme drivhastighed (~ mm / s) betyder, at elektronen fra kraftværket har brug for på et års skala (forudsat en afstand på 100 km) for at nå dit hjem. 2. Så hvad elektriske ledninger faktisk gør er at " guide " det elektromagnetiske felt. Kraftoverførslen fra kraftværket til dit hjem opnås faktisk gennem hele rummet omkring os (som man kan verificere ved at overveje Poynting-vektoren – for en ohmsk belastning peger den indad, for et batteri peger den udad!).

Kraftværk genererer potentiel forskel. Dette potentiale forårsager et elektrisk felt. Nu ved vi, at hver leder har frie elektroner. Så disse frie elektroner af lederen oplever en kraft $ (F = eE) $, der kaldes elektromotorisk kraft. Denne kraft giver en drivhastighed til de frie elektroner, og elektronerne bevæger sig gennem ledertråden. Vi ved, at strømmen strømmer i modsat retning af bevægelige elektroner. Så en strøm strømmer på grund af denne elektronbevægelse i potentiel forskel.

I denne proces strømmer elektrisk strøm gennem leder fra et sted til et andet på grund af potentiel forskel genereret af kraftværket.

Kommentarer

• " Vi ved, at strømmen strømmer i modsat retning af bevægelige elektroner. " Det var bedre at sige: " Mennesker for 150 år siden, som ikke kendte strøm i metaller, blev båret af negativt ladede partikler, defineret strøm for at have den modsatte retning fra elektronen ' s bevægelser. " Med andre ord: Strømretningen, vi definerer, er helt vilkårlig, den aktuelle strøm er de bevægelige elektroner.
• ja, du har ret.
• " vi ved, at hver leder har fri elektroner " – dette gælder for almindelige metalliske ledere, men der er mange typer ledere, hvor ladningsbærerne ikke er frie elektroner. Så din erklæring er usand. Jeg foreslår at ændre " hver " til " metal ".
• Jeg tror normalt, at ordet " leder " bruges til at definere metallisk leder ikke en halvleder eller superleder. Og jeg bruger også ordet " leder " til at definere metallisk leder. Du skal bemærke, at her er spørgsmålet ", hvordan den aktuelle rejse danner kraftværk til vores hus. Så det er et spørgsmål om elektrisk og i elektrisk bruger vi generelt ordet " leder " for at indikere metallisk strømførende leder. @ RedGrittyBrick
• Er metaller de eneste materialer med mobile ladningsbærere i deres atom / ioner ledningsbånd?