Электрическое поле стационарное - основы

[@АндрейТерехин-с2е]

Лайк поставил 🙏🏻🙋‍♂️

[@hohmashfuturne9322]

а убывает ли стационарное электрическое поле от минуса к плюсу?

[@VladisLove723]

В интернете нашумел ролик с задачей батарейка, ключ, идеальный проводник до луны и там лампочка, ребята пришли к выводы, что она загорится мгновенно. Сними видеоролик о этой задаче в свете своей теории.

[@PoweredHouse]

Уже давно вышел ролик с уточнением у того-же автора. Да и я снял давно про эту задачу. По поводу моей теории - это не моя теория, это основы, которые я пытаюсь объяснить своими словами. Не исключено, что где-то есть недочеты.

[@Vorundnah]

Привет! 1. 5:49 - думаю, что картинка в общем случае выглядит не так. Электроны в серединке проводника не нарисованы. А ведь двигаются именно они (в основном, если ток - постоянный). А вот электроны "на поверхности" будут только в левой части картинки. В правой части картинке - понемногу будут забираться электроны из серединки тоже, из-за чего будет сформирован "всасывающий эффект". 2. Все же думаю, что батарейка +5/-5 В и батарейка +10/0 В - это одно и то же. Как только в полюс +10 В "всосется" первый электрон - тут же из плюса 0 В вылетит первый электрон. А дальше рассуждения те же самые, что и обычно.

[@PoweredHouse]

Привет. По картинке - я просто условно показал концентрацию поверхностного заряда. Более менее нормальная картинка в конце ролика. По поводу электронов на поверхности - изначально я думал, что в процессе формирования поля электроны из "-" постепенно влетают в провод, а в "+" залетают. Но потом решил), что пока не сформируется поле и поверхностный заряд, из батарейки в провод заряды не поступят. А так как именно поверхностный заряд создает поле, то он должен быть на всем протяжении. Ведь двигаются только электроны (ионы как бы не движутся). И у плюса электроны тоже создают поверхностный заряд - просто там их плотность минимальна. +5/-5 и -10/0 это одно и тоже - там имелось ввиду как образуется поле (одновременно с двух сторон или с одной стороны). В двух случаях поле образуется за одно и то же время. Также переосмыслил тот пример с проводом, соединенным только к одному выводу) Все же потенциал в проводе изменится. При этом из батарейки в провод заряды не перетекут. Заряды в самом проводе равномерно сконцентрируются у поверхности и поле вывода батарейки перейдет на эти поверхностные заряды. Но это не точно) То есть потенциал в проводнике с током - это не именно какое то количество зарядов в каком то участке, это пропорция поверхностного заряда и потенциал его поля с учетом полей всех соседних участков и полей источника. Возможно я ошибаюсь, но желания перечитывать теорию с кучей непонятных формул нет. Так что пусть это будет просто моя теория, которую потом возможно опять переосмыслю)

[@Vorundnah]

@@PoweredHouse Привет! Для меня это все тоже слишком высокие материи, но есть что сказать. "пока не сформируется поле и поверхностный заряд, из батарейки в провод заряды не поступят." (с) У батарейки есть "свое" электрическое поле. И в батарейке количество электронов = const. Таким образом, если батарейка выплюнет один электрон, то на другой стороне батарейки она тут же его всосет. И здесь принципиально неважно, успели ли электроны задвигаться по всей длине провода или нет. Это как если источник напряжения включен на индуктивность - в такой цепи ток в индуктивности "отстает" от напряжения. При этом напряжение (и напряженность) на источнике формируется мгновенно. "условно показал концентрацию поверхностного заряда" (с) О концентрации "поверхностного" заряда можно говорить лишь в том случае, если проводник заражен отрицательно (ниже нуля), то есть в нем ИЗБЫТОК электронов (левая часть схемы). Электроны действительно в случае их избытка сосредотачиваются на поверхности. Здесь опять же имеет смысл понимать, что этот эффект возможен только в том случае, если мы не пренебрегаем емкостью проводника, ибо если с=0, то все эти рассуждения о поверхностном заряде не имеют смысла. Если же в проводнике дефицит электронов, то в общем он заряжен положительно (правая часть схемы). Но положительным зарядом в проводнике обладают узлы кристаллической решетки. О концентрации положительного заряда на поверхности проводника говорить точно нельзя. Таким образом все электроны в правой части схемы либо крутятся вокруг узлов кристаллической решетки, либо находятся где-то недалеко от них (ждут своей очереди, чтобы покрутиться вокруг вожделенного иона).

[@PoweredHouse]

@@Vorundnah По поводу первой части - тоже так думал, но передумал) Цитата из какого-то источника: "В первый момент после замыкания цепи электрическое поле появляется только на концах проводника. Оно вызывает смещение электронов в проводнике по всем направлениям. В результате электрон. находящийся в точке 1, начинает двигаться вдоль оси проводника. Электроны 2, 3, 4, 5 смещаются также вдоль проводника, но одновременно перемещаются к его поверхности и скапливаются на ней. Перемещение электронов вдоль провода представляет собой зарождение тока. Перемещение же электронов в направлении к поверхности провода продолжается до тех пор, пока они не достигнут ее и не образуют на проводе поверхностный заряд. Этот поверхностный заряд создает достаточно сильное поле в следующем участке проводника. Там процесс повторится: произойдет смещение зарядов вдоль проводника, образование поверхностных зарядов и, значит, создание электрического поля на следующем участке проводника. Этот процесс будет распространяться со скоростью, близкой к скорости света (300 000 км/с), пока вдоль всей поверхности проводника не появится поверхностный заряд." Я всего лишь попытался это понять. И что я понял - поверхностный заряд (возможно в пропорциях ошибаюсь) является своего рода дорожкой для распределения полей батарейки вдоль всего провода. Причем количество зарядов - и + в проводе в момент образования поверхностных зарядов не меняется и возможно их пропорция в каждом сечении одинакова. После образования поля появляется разность потенциалов между любым соседним участком провода. И именно эта разность потенциалов созданная полем позволяет перемешаться сразу всем зарядом с одинаковой скоростью. По поводу второй части. Как я уже упомянул, возможно в пропорциях концентрации я ошибся. Но поверхностный заряд появляется - это факт, и для его появления не нужно вносить в провод дополнительные заряды. И в этом отличие стационарного (в проводнике с током) и статического поля (примеры с палочками и электроскопами). PS: тема конечно важная и неинтересная, но попробую сделать еще пару роликов для закрепления, так как в этом ролике я схалтурил)

[@PoweredHouse]

@@Vorundnah У Дерека вышел новый ролик по поводу той задачки с лампочкой. Рекомендую kzbin.info/www/bejne/nn_HZaCpmpd2atU Там как раз рассмотрено электрическое поле. Все тоже самое, что я и предполагал (основные тезисы). Но подача материала там конечно лучше)

[@Vorundnah]

@@PoweredHouse Дерек засранец. В первом видео он говорил, что условия - условно идеальные. В этом видео - у него уже появилось и активное сопротивление и емкости и индуктивности. Кроме того, он начинает учитывать взаимоиндукцию, причем усиленно это скрывает:) Что касается "наших баранов" - он нарисовал распределение поверхностного заряда в проводнике с учетом того, что провода обладают активным сопротивлением. Я не против, но изначально про активное сопротивление в проводах речи не было. Ну и конечно же, я снова не согласен с Дереком, ибо электрическое поле в проводнике, где движутся электроны - оно обусловлено именно кулоновскими силами. Рассуждать через напряженность внутри проводника - это тоже самое. Рекомендую залипательный видос на тему, как примерно движется электрон в электрическом поле: kzbin.info/www/bejne/n6rZanqelq6HhKc И это совсем не то же самое, как движется электрон в проводнике из-за того, что его "подталкивает" другой электрон кулоновскими силами.

[@freeamber938]

Вопрос. То есть сначала образуется стационарное электрическое поле и только когда оно образовалось во всей цепи, только тогда источник питания начинает отдавать с одной стороны и принимать с другой электроны, начинает течь ток? Или все же источник питание принимает и отдает электроны сразу, еще до того как образуется электрическое поле во всей цепи?

[@PoweredHouse]

Сразу поле, потом ток.

[@freeamber938]

​@@PoweredHouseто есть если проводом с сопротивлением 2 Ом коснутся к батарейке лишь с одной стороны не замыкая цепь, то в нем произойдет перераспредиление свободных электронов, которое создаст электрическое поле, но электроны с батарейки в проводник не попадут пока цепь не замкнется? Или в проводнике вообще ничего не происходит если коснутся им лишь к одному полюсу?

[@PoweredHouse]

@@freeamber938 что произойдет в проводнике, точно сказать не могу, могу лишь предполагать (возможно ошибочно). Но электроны из батарейки точно не должны перейти. Если бы они перешли в провод, то если этот провод резко отдернуть, электроны в нем и останутся. А эдс батарейки уменьшится.