Сопротивление в толстом проводе и в параллельном соединении

[dump]

Цитата:

вдвое большие потери при том же напряжении означают вдвое меньшее сопротивление

Не понятно, как большие тепловые потери могут снизить сопротивление, ведь исходя даже из бытовых представлений должно быть наоборот. Или там на квантовом уровне электронов как-то всё по-другому?

[rustot]

ну это совершенно бесперспективное занятие пытаться догадаться о смысле физических понятий по тому, в каком смысле употребляются однокоренные слова в быту, они как правило очень слабо пересекаются

чем меньше удельное сопротивление, тем (при том же напряжении, а значит той же напряженности поля в проводнике, а значит при той же силе, действующей на электроны) дольше времени электрон движется равноускоренно от столкновения до столкновения. вдвое меньше удельное сопротивление - значит вчетверо большее среднее расстояние между препятствиями - вдвое больше времени от столкновения до столкновения - вдвое большая средняя скорость электронов (а значит ток) - вдвое большая максимальная скорость при столкновении - вчетверо большая кинетическая энергия при столкновении переходящая в тепло - вдвое большие потери энергии на тепло (вчетверо больше за раз но вдвое реже)

если не трогать удельное сопротивление (то есть не менять материал) а вместо этого увеличить сечение вдвое, то скорость и потери энергии каждым электроном останутся теми же, но зато их стало двигаться вдвое больше и суммарные потери вдвое больше.

при неизменном напряжении и то и другое - у изменение расстояние между препятствиями в материале и увеличение сечения при том же материале - приводит к одному и тому же неотличимому эффекту, увеличению тока и тепловых потерь, потому и характеризуется одной и той же величиной, сопротивлением

[Munin]

rustot в сообщении #749082 писал(а):

напряжение то же, скорость электронов та же, их количество вдвое больше за счет вдвое большего сечения провода, значит вдвое больший ток и вдвое большие тепловые потери при столкновениях этих электронов с решеткой. вдвое большие потери $\frac{U^2}{R}$ при том же напряжении означают вдвое меньшее сопротивление $R=\frac{U}{I}$

При чём тут тепловые потери?

Просто поставили рядом две горки. Их наклон одинаков, но так как они рядом, то саночников по ним спускается одновременно вдвое больше. То же напряжение, больше ток.

-- 25.07.2013 16:03:56 --

rustot в сообщении #749109 писал(а):

чем меньше удельное сопротивление, тем (при том же напряжении, а значит той же напряженности поля в проводнике, а значит при той же силе, действующей на электроны) дольше времени электрон движется равноускоренно от столкновения до столкновения.

Не обязательно. Разные удельные сопротивления у разных материалов, а они часто отличаются чем-то другим, например, плотностью электронов.

[rustot]

Munin в сообщении #749127 писал(а):

Просто поставили рядом две горки. Их наклон одинаков, но так как они рядом, то саночников по ним спускается одновременно вдвое больше. То же напряжение, больше ток.

так вопрос не почему ток больше а почему сопротивление меньше. ну не устраивает если $U/I$, а хочется "а почему"

[dump]

Если подключить тонкий провод к толстому, то свободные электроны с тонкого начнут перетекать на толстый. При этом количество свободных электронов текущих в толстом проводе будет равно количеству этих электронов в тонком проводе? Т.е. иными словами не все свободные электроны толстого провода будут участвовать в токе?

[rustot]

dump в сообщении #749140 писал(а):

Если подключить тонкий провод к толстому, то свободные электроны с тонкого начнут перетекать на толстый.

параллельно? им какой повод куда-то перетекать перпендикулярно полю? в каждом независимо от другого будет течь ток, а суммарный ток есть сумма токов в каждом из проводников. токи сложатся, при том же напряжении увеличение тока означает уменьшение сопротивления

[Munin]

rustot в сообщении #749128 писал(а):

так вопрос не почему ток больше а почему сопротивление меньше.

Нужно, чтобы dump, наконец, понял, что это один и тот же вопрос. Ведь $U=IR.$

dump в сообщении #749140 писал(а):

Если подключить тонкий провод к толстому, то свободные электроны с тонкого начнут перетекать на толстый.

Что за бред? Зачем им это делать? Дома не сидится?

Подумайте, толстый провод можно мысленно разделить на тонкие, но почему-то в нём никто никуда не перетекает.

[dump]

Для начала мне нужно выяснить, увеличиться ли количество свободных электронов участвующих в токе провода, при перетекании электронов с тонкого провода на толстый в последовательном подключении. По-моему нет. Если подключить тонкий провод к толстому последовательно, то электроны тонкого провода начнут "толкать" электроны толстого. Но так как первый провод тоньше, то и электронов в нём меньше, значит только часть электронов толстого провода будет "толкаться", остальная будет "сидеть без дела". Верно?

[rustot]

количество увеличится, скорость уменьшится. как в трубе с водой, которая расширилась

[Munin]

dump в сообщении #749293 писал(а):

Для начала мне нужно выяснить, увеличиться ли количество свободных электронов участвующих в токе провода, при перетекании электронов с тонкого провода на толстый в последовательном подключении. По-моему нет.

Неправильно. С одного провода на другой перетекает ток, а не электроны. Бывает даже так, что в одном проводе электроны, а в другом ионы или дырки. И всё равно, в каждом проводнике течёт то, что относится именно к этому проводнику.

dump в сообщении #749293 писал(а):

Если подключить тонкий провод к толстому последовательно, то электроны тонкого провода начнут "толкать" электроны толстого.

Электроны друг друга не толкают. Всё происходит через электрическое поле.

[dump]

Цитата:

количество увеличится, скорость уменьшится. как в трубе с водой, которая расширилась

Намного ли увеличится? Если сечение в два раза больше, то и электронов станет в два раза больше, а скорость в два раза меньше, как в трубе с водой? Кстати, в трубе с водой не всегда так. Вода из тонкой трубы не всегда заполняет всё сечение большой трубы.

[Munin]

Ну а в проводе всегда так.

[dump]

А можно подробнее описать механизм увеличения количества движущихся электронов? Почему электроны с тонкого провода, вдруг начинают воздействовать на ВСЕ свободные электроны толстого?

[Munin]

Потому что когда они притекают, возникает повышенная плотность заряда. А от этого возникает повышенный потенциал. А потенциал чувствуют все электроны, и стремятся от него растекаться.

Вы не знаете основ электростатики, вот и не можете понять то, что вам объясняют про электрический ток. Почему вы до сих пор не прочитали учебника - никому не ведомо.

[dump]

Цитата:

Почему вы до сих пор не прочитали учебника - никому не ведомо.

Я прочитал, и не один учебник. Но в них объясняется далеко не всё, многие формулировки и объяснения являются шаблонными, при этом широко используется математический аппарат, без объяснения смысла. Единственный учебник, где хоть что-то объясняется, это учебник Зильбермана. Но и там далеко не всё объяснено.
И ещё: мне совсем не понятно, почему площадь сечения проводника влияет на сопротивление этого проводника. Выше говорилось о тепловых потерях. Ну и что? Почему тепловые потери должны уменьшить сопротивление? Ведь должно быть наоборот? Здесь иногда приводит гидродинамическую аналогию, т.е. электронам в тонком проводнике "тесно", за счёт этого они стремятся выскочить вперёд и приобретают тем самым дополнительную энергию, обрушиваясь с этой самой дополнительной энергией на остовы кристаллической решётки, торможение у них из-за этого сильнее, вот и сопротивление сильнее. А в толстом проводнике им просторно. Но как вы же сами выше сказали, что все свободные электроны участвуют в движении, то значит не имеет значения толстый/тонкий провод.