Теория vs практика электричества. Просто хочу разобраться

Всем привет!

С недавнего времени решил переосмыслить курс школьной физики по электричеству, чтобы немного понимать в простейших устройствах и схемах, но в процессе сталкиваюсь с некоторыми противоречиями!

1. Ток - это упорядоченное движение заряженных частиц.
Но стрелочный амперметр не считает частицы и их заряд, он отклоняется в результате магнитного возмущения.
Вопрос, где настоящий амперметр, который умеет считать частицы и их заряд?

2. Напряжение - работа по переносу единичного заряда или разность потенциалов.
Вольтметр работает так же как амперметр, только в его схеме есть доп. резисторы и подключать его нужно параллельно. Насколько я понял, он работает по принципу апроксимации формулы закона Ома, потому что эталона для Вольта изначально разработано не было. Опять же никакую работу и никакие разности он не считает, он измеряет совсем другое.
Вопрос, где настоящий вольтметр, который умеет считать первый потенциал, потом второй, а потом их разницу?

3. Опыт с трубкой Крукса и статическое электричество.
Чтобы выбить электроны из проводящего металла, в котором и так очень много свободных носителей заряда его нужно раскалить до бела, а из диэлектрика янтаря, который вообще ток не проводит ток их можно получить просто трением о шерсть. Хз, странно как то.
Поэтому становится вовсе не понятно, что такое вообще заряд и что может этот заряд переносить?

Сразу хочу оговорится, я не сторонник теорий заговора, я просто хочу разобраться
Просто мне кажется, что теория электричества не в состоянии объяснить некоторые эксперименты и явления, а существующие модели плохо согласуются между собой.

Буду очень благодарен, если кто-то поделится учебными и экспериментальными материалами, которые более полно раскрывают природу электричества и магнетизма, но без заумных формулировок, которые ничего не означают!
Заранее спасибо!

0

Сообщение от COKPOWEHEU А звук не может распространяться быстрее скорости ветра. Я правильно понимаю вашу логику?

Именно! Вы звук приравняли к ветру. Именно об "этом".

Сообщение от COKPOWEHEU Ученые ниправы

Может и правы, но проблему скорости тока в микросхемах решить не могут. Вот решат - будут правы. А пока... не говори ГОП...

0

Сообщение от zvezdochiot но проблему скорости тока в микросхемах решить не могут

просто проблема надумана, нет такого понятия скорость тока, оно нигде не употребляется и не рассматривается, просто это никому не нужно, ток характеризуется силой но не скоростью
А так можно пойти и дальше - прицепиться к току смещения. Какая у него скорость? у него ведь даже носителей нет
А какая у тока температура? Ну как же, температура - количественная мера движения частиц. Ток - тоже движение заряженных частиц. Значит у него есть температура, которую можно рассчитать.

0

Сообщение от Alexis просто проблема надумана, нет такого понятия скорость тока, оно нигде не употребляется и не рассматривается, просто это никому не нужно, ток характеризуется силой но не скоростью

Для вас не существует. А для микросхемщиков очень даже. Скажу ещё раз: они это самое "несуществующее понятие" меряют, причём постоянно. Такие вот дела.

0

Сообщение от zvezdochiot Именно! Вы звук приравняли к ветру. Именно об "этом".

То есть вы начали понимать, что ваша модель не работает, и скорость распространения взаимодействия ("скорость звука") не равна скорости носителей ("скорость ветра").
Давайте теперь попробуем вернуться к исходному вопросу о токе и скорости тока. То, что ток это движение заряженных частиц ("ветер"), вопросов не вызывает. Теперь вам осталось понять, что скорость тока это не скорость электронов, а скорость распространения взаимодействия ("скорость звука").
Надеюсь, теперь стало понятнее или попробуем другую аналогию?

Сообщение от zvezdochiot проблему скорости тока в микросхемах решить не могут.

Я все еще не знаю о какой конкретно проблеме вы говорите.
Проблему, что скорость тока равна скорости света решить невозможно. Но можно обойти, скажем, буферизацией данных.
Чтобы кому-то мешала дрейфовая скорость электронов в металле, я не слышал. Вот в полупроводниках да, это бывает важно. Там можно поизвращаться с разными материалами, степенью очистки, размерами и многим другим.
Вот только с быстродействием микросхем это не слишком-то связано...

0

Сообщение от COKPOWEHEU скорость тока равна скорости света решить невозможно.

Хмм... без комментариев. Так то всё высказывание - бред, но процитированное в особенности.

0

Сообщение от Alexis А какая у тока температура? Ну как же, температура - количественная мера движения частиц.

Важное уточнение - хаотического движения. Температуру воздуха мы тоже измеряем без учета ветра.
За исключением этого уточнения - температура электронов вполне известная штука, она запросто может отличаться от температуры решетки. К тому же именно электроны проводимости являются основными переносчиками тепла в металлах.

Сообщение от zvezdochiot А для микросхемщиков очень даже. Скажу ещё раз: они это самое "несуществующее понятие" меряют, причём постоянно.

Пока что вы продемонстрировали что не знаете даже *что именно* они меряют, не говоря уж о том, *как*.
Я ведь вас уже спрашивал о том, как меряют, вы ничего сказать не смогли. Значит, и цена подобным высказываниям где-то на уровне "одна бабка сказала".

0

Сообщение от COKPOWEHEU цена подобным высказываниям где-то на уровне "одна бабка сказала"

Как и вашим. Кто бы сомневался?

0

Сообщение от zvezdochiot Для вас не существует. А для микросхемщиков очень даже. Скажу ещё раз: они это самое "несуществующее понятие" меряют, причём постоянно. Такие вот дела

так они много что измеряют, никто и не спорит, тут скорее терминологическая путаница чем реальная проблема,
скорость носителей, как таковая, хоть абсолютная хоть поступательная, практически не влияет на скорость передачи сигнала,
эта скорость близка к скорости света. Именно поэтому пневмоника и гидравлика не получили такого широкого распространения как электроника. Из-за очень низкого быстродействия, ограниченного ни скоростью света а скоростью звука. Разница примерно в милион раз, хотя скорость поступательного движения частиц различается не так уж сильно.

0

Сообщение от Alexis скорость носителей, как таковая, хоть абсолютная хоть поступательная, практически не влияет на скорость передачи сигнала,

А у микросхемщиков надобность именно в перемещении "носителей", а не "сигнала". Им заряд надобно переместить из одного элемента микросхемы в другой.

0

Сообщение от zvezdochiot Хмм... без комментариев. Так то всё [мое] высказывание - бред

Опять вы упускаете важные уточнения.

Сообщение от zvezdochiot цена подобным высказываниям где-то на уровне "одна бабка сказала" Как и вашим. Кто бы сомневался?

О чем вы сделали вывод на основании... чего? Только того, что они не вписываются в ваши фантазии.
Вот только в реальности это значит, что из двух наших мнений одновременно оба верными быть не могут (вот оба неверными - запросто). Но одно из них основано на современной физике, а второе - исключительно на интуитивных представлениях.

0

Сообщение от COKPOWEHEU одно из них основано на современной физике

Хмм... без комментариев. И не причисляйте себя к современной физике, после ваших то высказываний.

0

Сообщение от Alexis Именно поэтому пневмоника и гидравлика не получили такого широкого распространения как электроника.

Скорее все же из-за низкой энергоэффективности, шумности, больших размеров. Да и вообще с электричеством гораздо удобнее работать.
А так - были опыты и по использованию магнитных возмущений, и оптики. Но пока что к электронике никто и близко по удобству не подошел.

Сообщение от zvezdochiot А у микросхемщиков надобность именно в перемещении "носителей", а не "сигнала". Им заряд надобно переместить из одного элемента микросхемы в другой.

А что, вы уже придумали что именно в микросхеме ограничено скоростью электронов?

Добавлено через 56 секунд

Сообщение от zvezdochiot Хмм... без комментариев. И не причисляйте себя к современной физике, после ваших то высказываний.

Это в любом случае не вам решать. Освойте для начала хотя бы школьный курс, чтобы ваши высказывания так смешно не звучали.

0

Сообщение от COKPOWEHEU вы уже придумали что именно в микросхеме ограничено скоростью электронов?

Да как можно? Это же про вашу честь, небылицы то. Как я могу посягаться то?

0

Сообщение от zvezdochiot А у микросхемщиков надобность именно в перемещении "носителей", а не "сигнала". Им заряд надобно переместить из одного элемента микросхемы в другой

в конечном счёте именно сигнал, заряд индуцируется электрическим полем, о передаче заряда здесь говорить некорректно,
можно зарядить конденсатор, подключенный по очень длинным проводам, и скорость его заряда почти не будет зависеть от их длинны, а всё потому, что подводимые заряд (его носители) физически не перемещается на большое расстояние,
примерно как система банковских переводов, один положил в Москве, а второй через минуту снял в Штатах, а всё потому, что на самом деле никто не везёт эти деньги на пароходе

0

Сообщение от Alexis можно зарядить конденсатор, подключенный по очень длинным проводам

А 100 конденсаторов по хитрой схеме между собой? Не путайте жёлтое с мягким.

0

Сообщение от COKPOWEHEU Скорее все же из-за низкой энергоэффективности, шумности, больших размеров

нет не из за этого, раньше все эти показатели у электроники были даже хуже, но быстродействие даже тогда было недосягаемым
просто они ещё и не развивались так же активно как электроника, из-за малой перспективности,
хотя в чём то, электроника с ними соперничать не может, в первую очередь это устойчивость к ЭМИ, поэтому специфические области применения у них остаются и сейчас

Добавлено через 6 минут

Сообщение от zvezdochiot А 100 конденсаторов по хитрой схеме между собой? Не путайте жёлтое с мягким.

здесь как раз корректное сравнение, чтобы включить электронный ключ - нужно зарядить ёмкость затвора, это кстати основное ограничение быстродействия МОП логики, и не так важно какой длины провод, по какому передаётся сигнал, важно какая ёмкость заряжается. Да, представьте, электроника работает в первую очередь с сигналами и информацией, энергетические характеристики там вторичны. Всё что касается мощности - это больше электротехника. Есть ещё силовая электроника - это нечто среднее.

0

Сообщение от Alexis электроника работает в первую очередь с сигналами и информацией, энергетические характеристики там вторичны.

Да, разумеется. Потому и проблем не было. Но вот у микросхем "слегка" иное устройство. И возникла проблема. Потому что в микросхемах надо передать не сигнал, а именно заряд между двумя соседними элементами.

Можно и по-другому:

При уменьшении длины проводников в микросхеме в 2 раза, частота микросхемы возрастает примерно в 2 раза. Как? Ну по-вашему.

0

Сообщение от zvezdochiot А у микросхемщиков надобность именно в перемещении "носителей", а не "сигнала". Им заряд надобно переместить из одного элемента микросхемы в другой.

Сообщение от zvezdochiot вы уже придумали что именно в микросхеме ограничено скоростью электронов? Да как можно?

То есть мифических "микросхемщиков", для которых критична скорость носителей заряда, тоже выдумали вы.
Что же вы все еще делаете в этой ветке-то?

Сообщение от Alexis раньше все эти показатели у электроники были даже хуже, но быстродействие даже тогда было недосягаемым

Вот не припомню, чтобы электроника всерьез конкурировала с чем-то кроме механики.

Сообщение от Alexis электроника с ними соперничать не может, в первую очередь это устойчивость к ЭМИ, поэтому специфические области применения у них остаются и сейчас

Ну, скажем, вакуумные лампы пожечь сложно (скорее, сгорят сами, естественным путем). Экранировка опять же.
Тут скорее речь об уж совсем экзотических применениях, где электроника невыгодна. И то не удивлюсь если и туда пролезет.

Сообщение от Alexis чтобы включить электронный ключ - нужно зарядить ёмкость затвора

Вот только скорость носителей тут снова не играет роли. Опять печаль для zvezdochiot.

Сообщение от Alexis Да, представьте, электроника работает в первую очередь с сигналами и информацией, энергетические характеристики там вторичны.

Справедливости ради, энергетические характеристики тоже ограничивают быстродействие.

0

Сообщение от COKPOWEHEU То есть мифических "микросхемщиков", для которых критична скорость носителей заряда, тоже выдумали вы.

Вы в дремучем лесу живёте? Ну тогда будьте любезны больше не общаться со мной, господин лесник.

0

Сообщение от zvezdochiot Потому что в микросхемах надо передать не сигнал, а именно заряд между двумя соседними элементами. Можно и по-другому: При уменьшении длины проводников в микросхеме в 2 раза, частота микросхемы возрастает примерно в 2 раза. Как? Ну по-вашему.

ну так с этого бы сразу и начали, здесь всё просто, проблема не в скорости передачи заряда а в длине волны,
дело в том, что при приближении геометрических размеров цепей к длине волны возникает очень много проблем,
посмотрите ради интереса конструкцию СВЧ техники - очень сложное устройство, а в микроэлектронном исполнении всё резко упрощается, и закономерность действительно такая, с уменьшением геометрических размеров в 2 раза, можно повысить рабочую частоту в 2 раза без каких либо специальных технических решений, в этом весь секрет
усложнить конструкцию, особенно в микроэлектронике - очень проблематично, поэтому уменьшение размеров - самый простой и эффективный путь

0