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 Dmitry1914 и что дальше? где объяснение противоречия?

Вы сначала сформулируйте что непонятно-то и где вам померещилось противоречие.

0

Непонятно зачем? Т.к. ТСу давно пофиг!

0

Сообщение от COKPOWEHEU Вы сначала сформулируйте что непонятно-то и где вам померещилось противоречие.

а чем плоха формулировка противоречия тут?
Теория vs практика электричества. Просто хочу разобраться (там надо дальше первой строчки прочитать)
или тут
Теория vs практика электричества. Просто хочу разобраться
или тут
Теория vs практика электричества. Просто хочу разобраться

PS: и да, при чем там была масса покоя и столкновения с атомами?

0

Сообщение от Dmitry1914 а чем плоха формулировка противоречия тут? {куча ссылок без осмысленных цитат}

Повторяю вопрос: сформулируйте что вам непонятно и где вы придумали противоречие. Пытаться угадать что вы хотели сказать своими ссылками, я не собираюсь.

Сообщение от Dmitry1914 PS: и да, при чем там была масса покоя и столкновения с атомами?

Именно при том, что поле может распространяется со скоростью света, а электроны - нет. Более того, дрейфовая скорость электрона в материале определяется свойствами материала. Это называется подвижность носителя заряда.

Добавлено через 23 секунды

Сообщение от ViktorArs Непонятно зачем? Т.к. ТСу давно пофиг!

А ТС-у то что. Он набросил и сидит смотрит

0

т.е. читать вы не собираетесь, но уже возражаете, да, это удобнее

0

То есть сформулировать свою мысль вы так и не можете. Тогда о каком разговоре может вообще идти речь?

0

Сообщение от COKPOWEHEU А ТС-у то что. Он набросил и сидит смотрит

. . . ржёт над нами, пьет пиво и чипсами заедает!

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от COKPOWEHEU дрейфовая скорость электрона в материале определяется свойствами материала. Это называется подвижность носителя заряда.

Эм . . .
В тонкости дискуссии вступать сложно, ибо мало помнится, но точно помню, что дрейфовая скорость не просто меньше, а на много меньше скорости распространения волны. Это просто, дополнение.

0

Сообщение от ViktorArs В тонкости дискуссии вступать сложно, ибо мало помнится, но точно помню, что дрейфовая скорость не просто меньше, а на много меньше скорости распространения волны. Это просто, дополнение.

Разумеется. Дрейфовая скорость электрона вообще неприлично маленькая. То ли сантиметры в секунду, то ли что-то в этом роде.
В принципе, ее достаточно легко посчитать, если знать, что каждый атом отдает в общий электронный газ по одному электрону. Отсюда количество электронов проводимости в единице объема равно количеству атомов. Количество атомов элементарно находится из молярной массы и плотности. С другой стороны мы знаем, что электрический ток это заряд, протекающий через проводник за единицу времени. Ток мы знаем, время можем выбрать любое - получаем суммарный заряд. Делим его на заряд одного электрона, получаем количество. Теперь у нас есть количество электронов, которые должны пройти заданный объем за единицу времени - вот и скорость. Численно эту задачу придется решить тем, кто до сих пор не понимает разницу между электроном и фотоном.
Ну а скорость электромагнитной волны мы знаем - 3⋅10⁸ м/с.

0

Интересный вопрос вдруг возник. А при переменном токе, по какому закону изменяется дрейфовая скорость электронов?

0

Если бы вы попробовали ее посчитать (алгоритм-то я описал), то увидели бы чему она пропорциональна и ответ на ваш "интересный" вопрос получился бы сам собой.

0

Прикинул наскоро. Вероятно, по тому же закону, что и источник. (учитывая, что все остальное параметры материала)

0

Ну так какому параметру источника будет пропорциональна дрейфовая скорость? Напряжению, току, скорости нарастания?

0

Право над этим я даже не думал ни мгновения. Вопрос был про закон.
Полагаю, что току (помнится из лекций там была плотность тока в формуле)

Добавлено через 37 секунд
Глянул вики там и правда j. Но конечная формула через напряжение записана.

0

Сообщение от ViktorArs Глянул вики там и правда j. Но конечная формула через напряжение записана.

Они зачем-то через проводимость считали. То есть встроили в формулу еще и закон Ома. Зачем - без понятия.
Но да, дрейфовая скорость электронов в проводнике в каждый момент времени пропорциональна плотности тока.

0

Удивительное дело мозг. Я вот вспоминал вчера, я формулу не помню, но помню, что в ней была j. При этом отчетливо помню рисунок в конспекте лекций, прилагающийся к этому вопросу. Ностальгия пряма.

0

Сообщение от monahoff Всем привет! ... 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?

И вам привет. О токе.

А) Бенджамин Франклин (ок. 1750), Джордж Стони (1874), Герман Гельмгольц (1981), Филипп Ленард (Нобель 1905), и др., на основе экспериментов, пришли к выводу, что ток - это поток порций, атомов, квантов электричества (электрической материи) - без частиц вещества.
Понятие «квант электричества» ввел Гельмгольц (1881).
Т.е. электричество существует в виде особой материи – электричества (электрической энергии), – это описывается так называемой унитарной теории электричества Бенджамина Франклина.

Б) Далее. Ганс Эрстед (1820), анализируя свои эксперименты. пришел к выводу, что электрическое поле «электрической субстанции» отталкивается от поля «магнитных частиц» на магнитной стрелке. Это отталкивание он назвал «электрическим конфликтом».

Однако другие физики это истолковали так то, что проволока с током создает магнитное поле, а уже «магнитное поле проволоки» отталкивает магнитную стрелку. Т.е. простое объяснение – электрическое поле отталкивается от магнитного поля физиков-каноников не устроило.
При этом вообще никак не объясняется каким же это хитрым образом электричество («заряд») создает магнитное поле. И из чего «заряд» создает магнитное поле – из электричества? – т.е. «из самого себя»?

В) Эксперименты Ганса Эрстеда показали, что отклонение магнитной стрелки увеличивается при увеличении мощности электричества идущего по проволоке. Т.е отталкивание электрического провода в виде катушки и магнита зависит от величины мощности потока электричества, проходящего по катушке.

\\Другие пункты описывать пока не буду, и не буду давать текстовых ссылок – модераторы иногда стирают мои коменты полностью а иногда стирают только ссылки в коментах.

0

Сообщение от zvm2 Нет такой физической величины - "скорость распространения тока".

Есть: обычно это 1 мм/сек. Микросхемщики умудряются разгонять до 10мм/сек.
Отличается от "скорости распространения напряжения", которая практически равна скорости света.
Скорость распространения тока вообще ставит под сомнение тока, как движения частиц. Это ведь не просто атомарные скорости, а низкие атомарные скорости. Ветер движется со скоростью нескольких метров в секунду, вода в реках помедленнее, но всё-равно быстрее, чем ток, даже в ускоренном (современные микросхемы) его варианте.

0

Сообщение от zvezdochiot Сообщение от zvm2 Нет такой физической величины - "скорость распространения тока". Есть: обычно это 1 мм/сек.

Эта величина называется "средняя скорость упорядоченного движения носителей электрического заряда".
,
где:
j — вектор плотности электрического тока;
n — концентрация переносчиков электрического заряда;
e — заряд переносчиков электрического заряда;
v — средняя скорость упорядоченного движения переносчиков электрического заряда.

Отличается от "скорости распространения напряжения", которая практически равна скорости света.

Нет такой физической величины "скорость распространения напряжения". Есть скорость распространения возмущения электромагнитного поля в проводнике. Она может быть много меньше скорости света.

Скорость распространения тока вообще ставит под сомнение тока, как движения частиц.

И в чём же ваши сомнения? Может, вы плохо представляете концентрацию свободных электронов в металлах? Для меди n = 8.5 × 10²⁸ м⁻³ .
Подставьте в формулу и посмотрите, что получится.

0

monahoff, природа электричества не известна до сих пор

0

Сообщение от zvezdochiot "скорость распространения тока". Есть: обычно это 1 мм/сек. Микросхемщики умудряются разгонять до 10мм/сек. Отличается от "скорости распространения напряжения", которая практически равна скорости света.

Что вы понимаете под "скоростью распространения тока" и "скоростью распространения напряжения"? Явно ведь не то, что физики...

Сообщение от zvezdochiot Микросхемщики умудряются разгонять до 10мм/сек.

Имеется в виду "поднять локальную плотность тока до каких-то запредельных величин" что ли?

Сообщение от zvezdochiot Скорость распространения тока вообще ставит под сомнение тока, как движения частиц. Это ведь не просто атомарные скорости, а низкие атомарные скорости. Ветер движется со скоростью нескольких метров в секунду, вода в реках помедленнее, но всё-равно быстрее, чем ток, даже в ускоренном (современные микросхемы) его варианте.

И? Вы хотели озвучить какое-то противоречие?
Ну да, носители заряда движутся медленно. Ну да, порой это создает проблемы (скорость рекомбинации, быстродействие, ...). Но пока ничего более эффективного не придумали. Хотя есть эксперименты и в использовании фотонов, и магнитных волн, и много чего еще.

Сообщение от Alexis monahoff, природа электричества не известна [мне] до сих пор

Ну так читайте учебники.

1