hvordan reiser strøm?

Den enkleste forklaringen er den analogien de fleste lærebøker brukte. Kraftverket genererer en potensiell forskjell mellom den varme og den nøytrale linjen. Elektrisiteten, dvs. elektroner, ønsker å reise på en slik måte at den reduserer den potensielle energien. Kraften som oppleves av elektronene er forårsaket av potensiell forskjell. Analogien til dette er en ball som ruller nedover et skråplan.

Kommentarer

• Ja. Reduser den potensielle energien. Takk skal du ha. Originalsvar redigert.

Jeg … vil vite hvordan [elektrisitet] beveger seg på hjelpepoler .

Dette er et interessant spørsmål, og mange aspekter av svaret er overraskende første gang du hører / leser dem.

For det første reiser ingenting virkelig gjennom ledningene på stolpene helt fra kraftverket hjem til deg.

Det som beveger seg fysisk er ikke «elektrisitet», men ladede partikler. Når det gjelder metalltråder på verktøystolper, er dette elektroner som ikke er sterkt bundet til metallatomene. Disse kalles «frie elektroner» fordi de lettere kan bevege seg.

Elektronene flirker raskt og spretter mye rundt fordi metallet har en temperatur hundrevis av grader over absolutt null. Med det mener jeg normal utetemperatur.

Kraftverket påfører de sprettende elektronene en sterk kraft som får dem til å drifte i gjennomsnitt veldig sakte i en retning i omtrent 0,02 sekunder og deretter få dem til å drive tilbake i motsatt retning i 0,02 sekunder. Dette kalles vekselstrøm (AC)

Bevegelsen til ladebærere (i dette tilfellet elektroner) kalles elektrisk strøm. Vi måler elektrisk strøm i enheter kalt Amps. En strøm på 1 Amp er definert til å bety strømmen fra 6 241 000 000 000 000 000 elektroner som går forbi hvert sekund. Imidlertid når det gjelder vekselstrømmen vår, er netto antall elektroner som går forbi vanskeligere å måle, for etter et sekund med å drive frem og tilbake er de stort sett tilbake der de startet (omtrent). Så vi beregner bevegelsen ut ved å beregne rotmen (RMS) -strømmen – som gjør den påfølgende aritmetikken litt lettere.

Kraften som får ladebærerne til å sakte drive er en kraft produsert av det som kalles et elektrisk felt. Vi kan måle styrken til dette feltet som et elektrisk potensial målt i volt (så det som måles kalles en spenning).

Resultatet er at kraftverket omdanner en eller annen form for energi som kjemisk energi eller gravitasjonspotensial energi til elektrisk energi, og hjelpepolene gjør at denne energien gjøres tilgjengelig i ditt hjem (men tror ikke energien beveger seg alltid inne i ledningene – dette er også en misforståelse )

Kommentarer

• Jeg bruker noen ganger godstog som en analogi: Sporet er som ledningen, bilene er som de frie elektronene, kraften mellom en bil og den neste er som spenning osv. Når motoren begynner å trekke en kilometer lang tog, " nyheter " som toget kjører tar omtrent et sekund å nå den siste bilen — størrelsesorden raskere enn motorens faktiske hastighet på det tidspunktet.
• Fint svar, jeg har noen få tillegg for å understreke poengene dine ytterligere: 1. Selv om kraftlinjene var DC, var elektronenes langsomme drivhastighet. (~ mm / s) betyr at elektronet fra kraftverket vil trenge på skalaen ett år (forutsatt en avstand på 100 km) for å nå ditt hjem. 2. Så hva elektriske ledninger faktisk gjør er å " lede " det elektromagnetiske feltet. Kraftoverføringen fra kraftverket til ditt hjem oppnås faktisk gjennom hele plassen rundt oss (som man kan verifisere ved å vurdere Poynting-vektoren – for en ohmisk belastning peker den innover, for et batteri den peker utover!).

Kraftverk genererer potensiell forskjell. Dette potensialet forårsaker et elektrisk felt. Nå vet vi at hver leder har gratis elektroner. Så disse frie elektronene til lederen opplever en kraft $ (F = eE) $, som kalles elektromotorisk kraft. Denne kraften gir en drivhastighet til de frie elektronene og elektronene beveger seg gjennom ledertråden. Vi vet at strømmen strømmer i motsatt retning av bevegelige elektroner. Så en strøm strømmer på grunn av denne bevegelsen av elektron i potensiell forskjell.

I denne prosessen strømmer elektrisk strøm gjennom leder fra ett sted til et annet på grunn av potensiell forskjell generert av kraftverk.

Kommentarer

• " Vi vet at strømmen flyter i motsatt retning av bevegelige elektroner. " Det var bedre å si: " Mennesker for 150 år siden, som ikke kjente strøm i metaller, ble båret av negativt ladede partikler, definert strøm for å ha motsatt retning fra elektronen ' s bevegelser. " Med andre ord: Strømretningen vi definerer er helt vilkårlig, den aktuelle strømmen er de bevegelige elektronene.
• ja, du har rett.
• " vi vet at hver leder har gratis elektroner " – dette gjelder for vanlige metalliske ledere, men det er mange typer ledere der ladebærerne ikke er frie elektroner. Så utsagnet ditt er usant. Jeg foreslår at du endrer " hver " til " metall ".
• Jeg tror vanligvis ordet " leder " brukes til å definere metallisk leder ikke en halvleder eller superleder. Og jeg bruker også ordet " leder " for å definere metallisk leder. Du bør være oppmerksom på at her er spørsmålet " hvordan dagens reiseformer kraftverk til huset vårt. Så det er et spørsmål om elektrisk og i elektrisk bruker vi generelt ordet " leder " for å indikere metallstrømbærende leder. @ RedGrittyBrick
• Så er metaller de eneste materialene med mobile ladningsbærere i atom / ioner ledningsbånd?