Урок 184 (осн). Зависимость сопротивления металлов от температуры

Урок физики в Ришельевском лицее

[@Antonov_Ivan.]

Спасибо за урок!

[@kirilltsokh3803]

Спасибо вам!

[@nikkozlov6507]

Спасибо большое, Павел Андреевич! 😊

[@budansky]

velikolepnoe obyasnenie spasibo ogromnoe

[@ИгорьИванов-ш5ф]

Очень понравилось, спасибо

[@Алекс-ь6е]

Павел Андреевич, спасибо за этот потрясающий урок! Один вопрос: Если R сверхпроводника = 0, то тогда получается сила тока (I) стремится к бесконечности? (Вы говорили об этом в лекции про короткое замыкание: если R -> 0, то I -> ∞). И за счёт этой огромной силы тока, создаётся очень сильное магнитное поле? Сила тока будет всегда стремится к бесконечности, или можно точно определить её значение в сверхпроводнике?

[@andrybevcuk4976]

Насправді я не ознайомлений з цим питанням. (І ніякої спец освіти не маю). Але якщо швидкість світла - це максимальна швидкість, то сила току буде обмежена.

[@andrybevcuk4976]

Почитайте коментарі нижче - там є відповідь на ваше запитання.

[@ИванПетров-о8с4ж]

Спасибо большое))

[@alena__v]

Спасибо !

[@alexanderv.4644]

Супер! Спасибо!

[@domestos4020]

Так мел скрипит

[@maksimfedenko4389]

Спасибо

[@kostiaost883]

Павел Андреевич, получается что по мере пропускания тока через проводник с большим сопротивлением он будет нагреваться, а по этому будет увеличиваться сопротивление проводника. Но, ведь справедлива ли формула (R=R0(1+lt)) если учитывать, то что проводник ещё и расшириться при нагревании. Тогда ведь длина и площадь поперечного сечения проводника, тоже изменяться. Так ли это? Спасибо большое, за урок!!!

[@pvictor54]

Всё правильно, но коэффициент линейного расширения на два порядка меньше, чем температурный коэффициент сопротивления, поэтому изменением размера проводника можно пренебречь.

[@kostiaost883]

@@pvictor54 Спасибо огромное! Да, помню что коэффициенты расширения твёрдых тел достаточно малы. Просто хотел уточнить для понимая физики. С удовольствием пересматриваю все Ваши уроки с 7-11 класс и веду конспект! Всех благ Вам и удачи!

[@kamilya_feyzova]

Скажите пожалуйста, а почему бифилярная на мотка не создаёт магнитное поле?

[@pvictor54]

Магнитные поля соседних проводников уничтожают друг друга.

[@kamilya_feyzova]

@@pvictor54 спасибо большое

[@kim0192]

Уже были открыты сверхпроводники при t=-70°C

[@21stcenschizoidman53]

Но при огромном давлении

[@luckerZx]

Добрый день, Павел Виктор, 1) интересно, а как это электроны не испытывают сопротивление, если при сверхпроводимости все ионы застыли условно говоря, то электроны то все равно в них врезаются, но не так часто, поэтому должно быть сопротивление??? 2) электрическое поле в металлах без напряжения скомпенсировано и равно нулю? Как только мы продаем напряжение, то возникает поле, но это поле же источника тока, то есть поле электронов, которые в источнике находятся?

[@alexivch54]

1) На уроке было сказано, что классическая физика объяснить явление сверхпроводимости не в состоянии, а до квантовой теории восьмиклассники ещё не доросли :-)) 2) Второй вопрос сформулирован как-то невнятно. В чем, собственно, вопрос?

[@luckerZx]

@@alexivch54 2) я о том, что без подключения напряжения в металле например электроны не двигаются упорядоченно с дрейфовой скоростью, значит, на них не действует поле, а поле самих электронов скомпенсировано полями протонов в ядрах ионов. Теперь вопрос, в источнике тока на его концах разница потенциалов, с одной стороны существует поле из-за избытка электронов, с другой так же существует поле из-за протонов, то поле, которое с избытком электронов заставляет двигаться электроны в металле? Кроме того, интересно, зачем тогда вообще провода нужны, если в источнике тока изначально существует поле, которое должно по логике на расстоянии двигать электроны в металлах?

[@alexivch54]

@@luckerZx В источнике сторонние силы производят разделение зарядов путем смещения подвижных носителей от одного полюса источника к другому, в результате чего между полюсами возникает стационарное электрическое поле, которое существует как внутри источника, так и во внешней цепи. Это поле создается движущимися электрическими зарядами (если цепь замкнута, то процесс разделения зарядов в источнике происходит непрерывно). В отличие от электростатического поля стационарное электрическое поле может существовать внутри проводника. Это поле во внешней цепи создается избыточными зарядами, которые располагаются на поверхности проводника и направлено вдоль поверхности проводника в сторону уменьшения концентрации избыточных зарядов на поверхности (условно говоря положительных, хотя в металлических проводниках это конечно электроны). Это поле создается очень быстро. Точнее говоря оно уже было даже когда цепь была разомкнутой, только оно было электростатическим и существовало только вне проводника. При замыкании цепи поверхностные заряды приходят в движение и поле преобразуется в стационарное электрическое, которое уже существует внутри проводника. Скорость такого преобразования очень большая, так как требуется небольшое смещение поверхностных зарядов, чтобы появился градиент концентрации поверхностных зарядов, необходимый для возникновения стационарного электрического поля. Под его действием все свободные заряды внутри проводника (а их неизмеримо больше, чем избыточных зарядов на поверхности проводника) приобретают дрейфовую скорость, возникает электрический ток. Ваш вопрос о том, зачем нужны провода, вообще странный. В металлических проводах есть свободные носители заряда. Вы же пишете, что в источнике изначально существует поле, которое должно двигать электроны в металлах. Так вот провода и есть те металлы в которых поле источника двигает свободные электроны. Если проводов не будет, то какие электроны будет двигать поле источника? Те которые в нагрузке? Но ведь должен существовать круговорот электронов в замкнутой цепи. Они должны выйти из источника и вернуться с источник. Как попадут электроны от источника к потребителю? Через воздух? Да и далеко может быть нагрузка от источника, а поле с расстоянием быстро убывает. Да и для непрерывного протекания тока требуется замкнутая электрическая цепь, которая невозможна без проводов. Поле без проводов может двигать электроны в металлах, но это будет не ток, а кратковременное смещение заряда в проводнике - электростатическая индукция.

[@luckerZx]

@@alexivch54 Спасибо за развернутый ответ, я даже что-то понял из Ваших слов, хотя было, честно признаюсь, тяжело (знаниями я обладаю весьма не высокими). 1) Я имел ввиду, что поле оно же действует на расстоянии, почему нельзя провода не подсоединять конкретно к батарейкам, а положить их возле того или иного полюса, ведь поле в этом полюсе должно воздействовать на электроны в таком проводе. Либо же, взять лампочку и положить рядом с батарейкой очень близко, то по логике поле батарейки, действуя на расстоянии, почему-то не вызывает движение электронов в нити накаливания и как следствие увеличение ее температуры. Почему поле не действует таким образом, а нужно конкретно подключиться к полюсам, хотя поле на этих полюсах уже существует? 2) ещё родился вопрос: Строго говоря, если в замкнутой цепи резко выдернуть клемму, то почему электрон на границе батарейки и провода не уходит в воздух (между батарейкой и клеммой), раз движение электронов там непрерывно, он же не может в момент размыкания оказаться четко либо в проводе, либо в батарейке, а находится в режиме "перетекания".

[@alexivch54]

@@luckerZx1) Ну надо сказать, что электрическое поле батарейки очень слабое. Вне батарейки оно в принципе, конечно, есть. Если положить лампочку возле батарейки, то она окажется в поле этой батарейки. И оно будет действовать на электроны нити накала этой лампочки. Но как оно будет действовать? Свободные электроны сместятся против направления действия этого внешнего поля, то есть в нити накала произойдет разделение зарядов, возникнет электрическое поле этих разделённых зарядов, направленное встречно внешнему полю и полностью компенсирует его. Поэтому внутри нити накала никакого поля не будет, а поэтому никакого тока в нити накала не будет, не считая тех мгновений, когда в нити накала происходит перераспределение зарядов, под действием сил внешнего поля. Внешнее электрическое поле не может проникнуть внутрь проводника - это известно из электростатики. Чтобы нить накала светилась нужно чтобы заряды двигались не кратковременно, а постоянно. А куда они будут двигаться в лампочке, которая никуда не подключена? Они будут накапливаться на одном конце нити накала, что вызовет появление встречного поля, которое прекратит движение зарядов, то есть ток. Чтобы ток не прекращался надо обеспечить движение зарядов по замкнутой траектории. Это возможно, если электрическое поле вихревое (такое поле получается при изменении магнитного поля. Батарейка такого поля создать не может. Электрическое поле батарейки потенциальное. В таком поле не существует замкнутой траектории,такой чтобы при движении по этой траектории совершалась положительная работа на всех участках этой траектории. На одних участках придётся двигаться в сторону действия сил поля, на других против. А суммарная работа вдоль замкнутой траектории будет равна нулю. Заряды не будут двигаться по такой траектории. В сторону поля они могут двигаться, а кто их будет двигать против сил поля? А если невозможно обеспечить движение зарядов по замкнутой траектории, то вообще никакого тока не может быть, так как по разомкнутой траектории, как мы выяснили выше, движение зарядов может длится короткое мгновение. Чтобы обеспечить постоянную циркуляцию зарядов по замкнутой траектории необходимо, чтобы в этой траектории был участок со сторонними силами (не электрическими), так как только с помощью сил электрического поля движение зарядов по замкнутой траектории обеспечить невозможно.То есть нужен источник и замкнутая цепь. В лампочке рядом с батарейкой нет ни замкнутой цепи, ни участка, где действуют сторонние силы, а только силы электрического поля, которое к тому же не способно проникнуть внутрь проводника, а действует только на поверхностные заряды, вызывая их перераспределение из-за чего внешнее поле и не проникает внутрь. Напомню, что ток в электрической цепи - это направленное движение всех свободных зарядов, а не только поверхностных избыточных зарядов, создающих поле. Причем доля избыточных зарядов в общем количестве свободных зарядов исчезающе мала. 2) А почему электрон не уходит в воздух? При размыкании цепи возникает искра (или дуга в мощной цепи). Наверное уходит и не один :-)

[@РоманМударисов-э1щ]

Есть ли разница где в цепи стоит амперметр, до лампы или после? И где стоит амперметр в вашей цепи? Ведь сопротивление растет только у нити, а значит до нее ток идёт нормально, нет?

[@pvictor54]

Разницы нет. В любом случае через лампу и амперметр течет одинаковый ток, так как они соединены последовательно.

[@Lol_12246]

Здравствуйте, а как найти силу тока в сверхпроводнике, от чего она зависит. И будут ли электроны бесконечно двигаться направленно даже если нету Источника тока (если это бесконечный, прямой проводник)?

[@pvictor54]

Силу тока в сверхпроводнике можно увеличивать до тех пор, пока магнитное поле, созданное этим током, не разрушит сверхпроводящее состояние.

[@ВладиславЗвягин-ж5з]

Скиньте пожалуйста ссылку на задачник, а то у меня возникли какие-то проблемы с этим

[@pvictor54]

rlphys2022.blogspot.com/p/blog-page_58.html?m=1

[@Кимран-ь7в]

держатели нитей из молибдена

[@Игорь-м2ж6ж]

Диз тебе 😢

[@blxckwxdxw812]

Согласен

[@Avega-nw2xb]

Большое спасибо, очень интересно.

[@kirilltsokh3803]

Спасибо вам!

[@Citatyvelikihlyudej]

Вы лучший !

[@swamiklmnnda4710]

А чему равна дрейфовая скорость электронов в металле при сверхпроводимости?

[@pvictor54]

Она вычисляется по той же формуле, что и в обычном не сверхпроводящем состоянии.

[@ГеннадийБрунов]

Здравствуйте Павел Андреевич.С большим интересом смотрю ваши уроки.Меня интересует такая тема как БТГ. Скажите,с вашей точки зрения можно создать без топлевный генератор. генератор

[@zlataplakhtiy7417]

Спасибі велике за урок Є питання: при нагріванні речовина збільшується в об'ємі тобто опір має зменшується, чи не компенсує це збільшення в об'ємі збільшення амплітуди іонів металів?

[@nikch_play]

но получается что сила тока равна I=U/0, а это означает при неизменном напряжении безграничный рост силы тока?

[@pvictor54]

Нулевое сопротивление встречается только у сверхпроводников. Но там U = 0.

[@РоманМударисов-э1щ]

И ещё вопрос, если можно. При попадании электрона в нить накала, скорость его движения должна увеличиться, в связи с меньшим диаметром проводника. Электроны более плотным и ускоренным потоком разогревают нить. Повышается температура - повышается сопротивление. Повышается сопротивление - понижается сила тока. Если снижается сила тока, значит количество электронов проходящих через нить накала становится меньше. А если их меньше чем было, значит скорость электронов уменьшилась. Если электроны с увеличением температуры замедляются, значит проводник должен остывать? Либо я что-то не пойму, либо тут какой-то парадокс. Ещё раз, двигаясь по нити накала поток электронов разогревают её, снижая при этом плотность своего потока, от чего должна снижаться температура, но ведь этого не происходит. Что я не правильно понял?

[@pvictor54]

Температура повышается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между количеством теплоты, выделяемой за счет протекания тока, и количеством теплоты, передаваемой в окружающую среду за счет излучения и теплопроводности элементов крепления нити..

[@ВладимирТяпкин-ю4л]

растет напряжение-растет сила тока. Растет сила тока-растет температура! С ростом температуры растет сопротивление,но ведь рост температуры это ответ на рост силы тока в цепи. Почему же снизится температура если мы постоянно прокачиваем через спираль лампы все больший и больший ток?? (который и разогревает лампу)

[@Ingvar-spb]

Получается при низких температурах лампы накаливания не могут светиться ? А остальные виды ламп тоже не работают ?

[@pvictor54]

Не светятся, так как температура нити слишком мала. Остальные тоже не работают, но уже по другим причинам.

[@игнатлебядкин]

@@pvictor54 скорее они светятся, но в другом частотном диапазоне.

[@stalkercallofvorkuta4212]

почему когда выключают ИТ - камера моргает?

[@АндрійСавонік-ж7й]

Дякую

[@lagunovayulia2071]

👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍

[@TarhunDB]

Ты лучший!

[@ivanpolishchuk5605]

Вы мудры. А как относительно отрицательного сопротивления ? Сорри я не хочу разрушать идеологию образования. Мне очень нравиться, что есть такие видео, но пора человечеству эволюционировать ( мутировать) и развиваться , а не сидеть на школьной программе!

[@swamiklmnnda4710]

Это получается что покупатели на базаре должны вас еще толкать по направлению вашего движения. А у них сил для этого нет, так как они замерзли.

[@pvictor54]

Сначала надо построить фундамент знаний, а потом уже (например, на кружке или в летней физматшколе) рассказывать экзотические вещи, вроде отрицательного дифференциального сопротивления.

[@nikitaloginov9055]

Звук шкрябания мела о доску отбивает напрочь все желания обучаться(отвратительный звук) при этом лектор достойно обучает