hur reser el?

Den enklaste förklaringen är den analogi som de flesta läroböcker använde. Kraftverket genererar en potentiell skillnad mellan den heta och den neutrala linjen. Elektriciteten, dvs. elektroner, vill resa så att den minskar den potentiella energin. Kraften som upplevs av elektronerna orsakas av potentialskillnaden. Analogin till detta är en boll som rullar neråt ett lutande plan.

Kommentarer

• Ja. Minska den potentiella energin. Tack. Ursprungligt svar redigerat.

Jag … vill veta hur [el] reser på hjälpstolpar .

Detta är en intressant fråga och många aspekter av svaret är överraskande första gången du hör / läser dem.

För det första går inget riktigt genom ledningarna på stolparna hela vägen från kraftverket till ditt hem.

Det som rör sig fysiskt är inte ”elektricitet” utan laddade partiklar, i fallet med metalltrådar på verktygspoler är detta elektroner som inte är starkt bundna till metallatomerna. Dessa kallas ”fria elektroner” eftersom de lättare kan röra sig.

Elektronerna jigglar och studsar mycket runt eftersom metallen har en temperatur hundratals grader över absolut noll. Med det menar jag normal utomhustemperatur.

Kraftverket applicerar en kraftig kraft på de studsande elektronerna som får dem att i genomsnitt mycket långsamt driva i en riktning i cirka 0,02 sekunder och sedan få dem att glida tillbaka i motsatt riktning i 0,02 sekunder. Detta kallas växelström (AC)

Laddbärarens rörelse (i detta fall elektroner) kallas elektrisk ström. Vi mäter elektrisk ström i enheter som heter Amps. En ström på 1 Amp definieras så att den betyder strömmen från 6 241 000 000 000 000 000 elektroner som går förbi varje sekund. Men när det gäller vår växelström är nettonantalet elektroner som går förbi svårare att mäta, för efter en sekund av drivning fram och tillbaka är de mestadels tillbaka dit de började (ungefär talat). Så vi genomsnittar rörelsen genom att beräkna rotmedelsströmmen (RMS) – vilket gör efterföljande aritmetik lite lättare.

Kraften som får laddningsbärarna att sakta glida är en kraft som produceras av det som kallas ett elektriskt fält. Vi kan mäta styrkan i detta fält som en elektrisk potential uppmätt i volt (så vad som mäts kallas en spänning).

Resultatet är att kraftverket omvandlar någon form av energi såsom kemisk energi eller gravitationell potentiell energi till elektrisk energi och verktygspolerna gör att denna energi görs tillgänglig i ditt hem (men tror inte energin rör sig alltid inuti ledningarna – det här är också en missuppfattning )

Kommentarer

• Jag använder ibland ett godståg som en analogi: Spåret är som tråden, bilarna är som de fria elektronerna, kraften mellan en bil och nästa är som spänning etc. När motorn börjar dra en mil lång tåg, " nyheter " som tåget rör sig tar ungefär en sekund att nå den sista bilen — storleksordningar snabbare än motorns faktiska hastighet vid det ögonblicket.
• Snyggt svar, jag har några tillägg för att ytterligare betona dina poäng: 1. Även om kraftledningarna var likströms elektronernas långsamma drivhastighet (~ mm / s) betyder att elektronen från kraftverket skulle behöva på ett års skala (förutsatt ett avstånd på 100 km) för att nå ditt hem. 2. Så vad elektriska ledningar faktiskt gör är att " vägleda " det elektromagnetiska fältet. Kraftöverföringen från kraftverket till ditt hem uppnås faktiskt genom hela utrymmet omkring oss (som man kan verifiera genom att överväga Poynting-vektorn – för en ohmisk belastning pekar den inåt, för ett batteri pekar den utåt!).

Kraftverk genererar potentialskillnad. Denna potential orsakar ett elektriskt fält. Nu vet vi att varje ledare har fria elektroner. Så dessa lediga elektroner av ledaren upplever en kraft $ (F = eE) $, som kallas elektromotorisk kraft. Denna kraft ger en drivhastighet till de fria elektronerna och elektronerna rör sig genom ledningstråden. Vi vet att strömmen flyter i motsatt riktning till rörliga elektroner. Så en ström flyter på grund av denna elektronrörelse i potentialskillnad.

I denna process flyter elektrisk ström genom ledaren från en plats till en annan på grund av potentiell skillnad som genereras av kraftverket.

Kommentarer

• " Vi vet att strömmen flyter i motsatt riktning till rörliga elektroner. " Det var bättre att säga: " Människor för 150 år sedan, som inte kände ström i metaller, bars av negativt laddade partiklar, definierade ström för att ha motsatt riktning från elektronens ' s rörelser. " Med andra ord: Strömriktningen vi definierar är helt godtycklig, den aktuella strömmen är de rörliga elektronerna.
• ja, du har rätt.
• " vi vet att varje ledare har fri elektroner " – detta gäller för vanliga metalledare, men det finns många typer av ledare där laddningsbärarna inte är fria elektroner. Så ditt uttalande är osant. Jag föreslår att du ändrar " varje " till " metall ".
• Jag tror vanligtvis att ordet " ledare " används för att definiera metallisk ledare inte en halvledare eller superledare. Och jag använder också ordet " ledare " för att definiera metallledare. Du bör notera att här är frågan " hur nuvarande resor bildar kraftverk till vårt hus. Så det handlar om elektriskt och i elektriskt använder vi vanligtvis ordet " ledare " för att indikera metallströmbärande ledare. @ RedGrittyBrick
• Så är metaller de enda materialen med mobila laddningsbärare i deras ledningsband för atom / joner?