Последовательное соединение проводников и ток в них, напряже

[timoha]

Здравствуйте! Мне 15 лет, я пытаюсь глубоко разобраться в следующем и понять это.Что влияет на напряжение? Что физически представляет собой падение напряжения на деталях цепи, почему и как оно изменяется? Что заставляет его распределяться пропорционально сопротивлению?, как оно изменяется? Почему при последовательном соединении проводников ток везде является постоянным хотя сопротивление на участках цепи разное, про это я слышал мысль что электронв бегут как вода везде с постоянной скоростью. Но тогда почему мы не рассматриваем случаи где всего 1 электронн или ток не постоянный .Еще если проводить аналогию с водой то тогда ток должен везде быть равен напряжение делить на максимальное сопротивление, но в учебниках написано иное. Что из себя представляет сопротивление? Я понимаю что электроны бьются и притягиваются к решетке проводника

[Ende]

Тема перемещена из форума «Физика» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: темы, в которых нужно что-то объяснить или подсказать в пределах учебных курсов, создаются в этом разделе.

[EUgeneUS]

timoha
Найдите в этом вашем Интернете книгу: Эжен Айсберг. "Радио - это просто!?"
Там в первых главах как раз разобраны Ваши вопросы на Вашем уровне. Как начнутся главы про электронные лампы - дальше можете не читать.

Ниже ответы в блиц-формате

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

Что физически представляет собой падение напряжения на деталях цепи, почему и как оно изменяется?

Электрическое напряжение - это физическая величина (измеряется в Вольтах, В), которая показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении заряда между двумя точками. Если для перемещения заряда 1 кулон электрическое поле совершает работу 1 джоуль, то напряжение - 1 вольт.
Из определения следует, что напряжение определено\измеряется всегда между двумя точками.

Почему измеряется - кому надо знать напряжение, тот и измеряет.
Напряжение измеряется напряжёметром вольтметром.

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

Что влияет на напряжение?

Зависит от контекста. Например:
1. Если у нас есть идеальный источник напряжения, то напряжение на нём (между его выводами) этим источником и задаётся.
2. А если есть идеальный источник тока, к которому подключено сопротивление, то напряжение (падение напряжения) на сопротивлении задается через закон Ома: $U=IR$.

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

Что заставляет его распределяться пропорционально сопротивлению?

Закон Ома и закон сохранения заряда.

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

как оно изменяется?

По всякому бывает. При рассмотрении цепей постоянного - никак не изменяется. Потому что - постоянного.

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

Почему при последовательном соединении проводников ток везде является постоянным хотя сопротивление на участках цепи разное,

Из закона сохранения заряда и предположения (справедливого при некоторых допущениях), что заряд нигде не накапливается. Тогда ток через любое поперечное сечение проводника должен быть одинаковым. А напряжение - "падает" согласно закону Ома.

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

про это я слышал мысль что электронв бегут как вода везде с постоянной скоростью.

Нет, не с постоянной скоростью, а с постоянным "расходом" - расход воды через любое сечение замкнутой трубы одинаков. Это называется электро-гидродинамическая аналогия. Она в деталях рассматривается в рекомендованной книге.

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

Но тогда почему мы не рассматриваем случаи где всего 1 электрон или ток не постоянный .

"Не постоянный" ток рассматривается во многих разных видах. Но Вам пока рано - разберитесь с постоянным.

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

Еще если проводить аналогию с водой то тогда ток должен везде быть равен напряжение делить на максимальное сопротивление, но в учебниках написано иное.

Какой-то странный вывод. Причем тут максимальное сопротивление?
Так можно считать (в качестве подходящего приближения), только если в кольцевой цепи есть одно сопротивление, которое много больше всех остальных.
В частности, по этой причине принято пренебрегать сопротивлением проводников (но не всегда им можно пренебрегать).

timoha в сообщении #1727959 писал(а):

Что из себя представляет сопротивление? Я понимаю что электроны бьются и притягиваются к решетке проводника

Лучше представлять вот так:
1. Электроны разгоняются электрическим полем и двигаются ускорено и прямолинейно.
2. Электроны сталкиваются с атомами решетки, и отлетают в случайную сторону, так, что средняя скорость после столкновения равна нулю.
Это очень и очень грубое представление. Но на Вашем уровне - норм.

[timoha]

EUgeneUS

Спасибо большое, но мне так многое осталось не ястно, я провел следующий мысленный эксперимент.Если исходить из закона ома, то сила тока равна напочжению делить на сопративление. Напряжение равно напочженность на расстояние. Напрчженность равна k*q/r*r для удобобства расчетов пусть q=1. Теперь представим слудуйщий случай. У нас есть путь от A до B,весь путь 10 едениц. Пусть в первой половине пути сопротивление посстоянно, и равно 1 еденице. А вторая половину пути сопративление равно 2 еденицы. Тогда общее сопротивление равно 3 еденицы. Теперь проаедем математичесские подсчеты. Найдем начальное напрчжение от точки а до точки б: E(напрчженность)= k/10*10=k/100. Тогда напряжение будет равно k/100 и умножить на расстояние(10)= k/10 так как общее сопротивление равно 3 тогда сила тока должна быть k/10 : 3= k/30. Теперь рассмотрим каков мир для электрона находящегося посередине пути. Напряженность для него равна к/5*5=к/25 тогда напряжение равно k/25 *5( 5- остаток пути ,половина пути) тогда =k/5 теперь сила тока равна k/5 / сопротивление оставшегося пути тоесть 2= k/10 и того мы имеем что в начале пути сила тока одна а в середине другая? Почему у меня другие результаты?

[EUgeneUS]

Большая просьба
1. Читать текст перед отправкой, или хотя бы сразу после отправки и править опечатки. Невозможно же читать
2. Для оформления формул использовать LaTeX (это не так сложно, как может показаться с первого взгляда).

timoha в сообщении #1727972 писал(а):

Напряжение равно напочженность на расстояние.

Это настолько упрощено, что уже и неверно.
$U = \int\limits_{1}^{2}\vec{E} d\vec{l}$

timoha в сообщении #1727972 писал(а):

Напрчженность равна k*q/r*r для удобобства расчетов пусть q=1.

И уж тем более в этом случае нельзя считать "напряжение равно напочженность на расстояние", ибо напряженность меняется с расстоянием.

timoha в сообщении #1727972 писал(а):

Найдем начальное напрчжение от точки а до точки б: E(напрчженность)= k/10*10=k/100.

Нуок

timoha в сообщении #1727972 писал(а):

Тогда напряжение будет равно k/100 и умножить на расстояние(10)= k/10

Тут у Вас бред случился.
Вообще говоря, напряжение будет бесконечность, ибо интеграл $U=\int\limits_{0}^{10} \frac{kq}{r^2} d r$ расходится.
Это нормально - в точке, где расположен точечный заряд сингулярность наблюдается
Дальше не проверял.

[warlock66613]

timoha в сообщении #1727972 писал(а):

Напрчженность равна k*q/r*r

Это напряжённость поля точечного заряда в вакууме. А у нас во-первых источник совсем даже не точечный, во-вторых дело происходит не в вакууме, а внутри проводника. В тонком однородном незаряженном прямом проводнике постоянного сечения электрическое поле однородно (то есть везде одинаково) и направлено вдоль оси проводника.