Короткое замкание. Нагрузка. Как идет ток в цепи?

[kvadroid]

Привет, такой вопрос у меня.

Решил поднять свой уровень по физике, начал с учебников (Перышкин, 8 класс) и статей в интернете. Может я и тугодум или у меня нет воображения,но ни учебники ни статьи не помогли мне "глубинно" разобраться в процессе того, как протекает ток в цепи. Везде общие слова и фразы, вроде "резкое возрастание силы тока приводит к нагреванию проводов вследствие теплого действия тока и потому возникает КЗ". Или "вольфрамовая нить нагревается под тепловым действием тока и потому светится"

Ну это все понятно, конечно, но мне интересна "физика процесса" на низком уровне.

Ладно, задам вопросы, прошу отметить, что я действительно прочитал учебники (курс физики 8-11 класс учебники Перышкин) и ряд статей и не нашел на них ответов, поэтому спрашиваю у людей тут:

1) Мы соединили "+" и "-" батарейки проводом, т.е. закоротили. Что происходит с электронами в этом случае? Как происходит циркуляция электронов (электроны проводника бегут из него в батарею, а электроны батареи бегут в проводник)? Почему быстро расходуется заряд батареи?
2) Мы подключили лампу в качестве нагрузки. Почему теперь провода не нагреваются? Почему весь нагрев принимает на себе только нить накаливания?
3) При накаливании нити внутренняя энергия электронов переходит в излучение? Как это влияет на ток в цепи? Почему проходя через лампу ток не меняется если в лампе имеют место потери энергии?

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- в подобной ситуации явно стоит указать, какие учебники Вы читали.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

[Munin]

Какие-то из заданных вами вопросов стоит сначала понять не на микроуровне, а на уровне элементарной электротехники. Например, вопрос 2: где больше падение напряжения, там и больше выделяемая мощность.

[Sphinx Pinastri]

1. Как расход веществ в батарее зависит от тока? Как ток зависит от внутреннего сопротивления и нагрузки?
2. Как зависит мощность на сопротивлении зависит от тока? Как делятся мощности при последовательном соединении?
3. А разве не влияет? Сопротивление металла зависит от температуры.

[DimaM]

kvadroid в сообщении #1174673 писал(а):

Почему проходя через лампу ток не меняется если в лампе имеют место потери энергии?

Потому что ток и энергия - величины разной природы. Аналогично при неупругом соударении импульс сохраняется несмотря на потери кинетической энергии.

[rustot]

kvadroid в сообщении #1174673 писал(а):

Решил поднять свой уровень по физике, начал с учебников (Перышкин, 8 класс) и статей в интернете. Может я и тугодум или у меня нет воображения,но ни учебники ни статьи не помогли мне "глубинно" разобраться в процессе того, как протекает ток в цепи.

Нельзя начинать разбираться сразу "глубинно", вы просто погрязнете в количестве информации и ничего кроме каши в голове из этого не выйдет. Это все равно что начинать изучать устройство шахматной программы на компьютере не с алгоритмов, а с системы команд процессора или того хуже с устройства полупроводников на квантовом уровне.

Разбираться нужно иерархически, представляя сначала огромный кусок системы со всеми ее внутренними сложностями в виде черного ящика и разбираясь с закономерностями того как зависит его "выход" от того что попадает ему на "вход". И только после того как вы поняли закономерности работы этого куска системы в целом, вы можете разбить ее на несколько черных ящиков поменьше и начать изучать уже их работу.

В замкнутой цепи есть ток, он один на всю цепь потому-что заряд в заметном количестве не может где либо скапливаться. Это все равно что движение жесткого стержня, в разных точках его могут касаться всякие ролики над которыми он в движении выполняет работу, но сам он движется как одно целое. В отличии от стержня ток может только где то разветвиться на несколько меньших токов двигающихся параллельно, но которые потом обязательно сольются обратно в ток прежней величины. Вот исходите из этого не разбираясь в механизме того почему у тока такие свойства. И только разобравшись со всем интересным что из этого следует можно начинать интересоваться механизмом внутреннего устройства тока

[kvadroid]

Дело вот в чем.

Не могу я оперировать "абстрактными величинами." Вы пишите, сначала разобраться на макроуровне. Но для меня это не подходит.

Фраза "где больше падение напряжения, там и больше выделяемая мощность." меня не устраивает. Потому что для того, чтобы обрести понимание процессов я должен знать что из себя представляет напряжение на микроуровне, на уровне электронов, на уровне электрического поля, так сказать "видеть" схематически физику процесса.

Поэтому подобные абстрактные терминологические объяснения которые даны во всех учебниках и статьях и не годятся. Потому и спрашиваю у людей.

Цитата:

Как расход веществ в батарее зависит от тока?

Вот я спрашиваю как? Сила тока увеличивается, увеличивается кол-во заряда проходящее по проводнику в единицу времени (увеличилась скорость частиц или их кол-в?) Как это влияет на скорость разряда батареи если эти частицы ходят туда-сюда по кругу?

Ну то есть вот что я имею в виду. Мне нужно видеть процесс. Как это все происходит. Вот замкнули цепь, побежали электроны, добежали до лампы, стали нагревать нить (почему именно нить, а провод до этого не нагревали), прошли через лампу, возвращаются обратно в батарею. Вот что я ищу.

[wrest]

kvadroid в сообщении #1174896 писал(а):

Потому что для того, чтобы обрести понимание процессов я должен знать что из себя представляет напряжение на микроуровне, на уровне электронов, на уровне электрического поля, так сказать "видеть" схематически физику процесса.

А что вы уже знаете об электронах и электрическом поле?

[kvadroid]

wrest в сообщении #1174906 писал(а):

kvadroid в сообщении #1174896 писал(а):

Потому что для того, чтобы обрести понимание процессов я должен знать что из себя представляет напряжение на микроуровне, на уровне электронов, на уровне электрического поля, так сказать "видеть" схематически физику процесса.

А что вы уже знаете об электронах и электрическом поле?

Что-то знаю конечно. Что конкретно нужно знать для того, чтобы понимать сущность электрических явлений и величин (таких как сила тока или напряжение) на микроуровне?

[wrest]

kvadroid в сообщении #1174908 писал(а):

Что конкретно нужно знать для того, чтобы понимать сущность электрических явлений и величин (таких как сила тока или напряжение) на микроуровне?

Вот этого конкретно хватит (на первое время): http://www.ozon.ru/context/detail/id/3422542/

Скажите а если вы видите задачу "из одной трубы в бассейн втекает в другую вытекает", то вам для понимания что бассейн опустеет за час тоже надо знать как движутся молекулы воды?

[rustot]

kvadroid в сообщении #1174896 писал(а):

Не могу я оперировать "абстрактными величинами." Вы пишите, сначала разобраться на макроуровне. Но для меня это не подходит.

Но это необходимый первый этап, он не может "не подходить". Это единственный доступный путь, от общего к частному - просто потому-что до совсем базовых вещей вы все равно никогда не доберетесь, жизни не хватит. Если вы начнете разбираться начиная с какой-нибудь частности, то так на несколько лет в ней и застрянете пока не узнаете все что в данной области на данный момент известно и при этом не будете понимать как теперь ее встроить в общую картину

kvadroid в сообщении #1174896 писал(а):

Потому что для того, чтобы обрести понимание процессов я должен знать что из себя представляет напряжение на микроуровне, на уровне электронов, на уровне электрического поля, так сказать "видеть" схематически физику процесса.

Напряжение - это один из способов описания величины сил, действующих со стороны электромагнитного поля на заряды, то есть альтернативный способ описания того же самого поля. Можно вот просто описать - вот в этой точке действует сила 7Н, а вот в этой поле послабее и действует 3Н и так перечислить все интересующие точки. А можно взять интеграл от сил вдоль какой то траектории между двумя точками и назвать это "напряжением" или что то же самое "разностью потенциалов", но сделать это можно только если поле так устроено, что по любой траектории между двумя этими точками эта величина оказывается одной и той же

[Munin]

kvadroid в сообщении #1174896 писал(а):

Дело вот в чем. Не могу я оперировать "абстрактными величинами."

Учитесь! Все могут, а он не может. Неженка какая!

Абстрактное мышление - то, чем человек отличается от обезьяны. Не опускайтесь на уровень обезьян, не позорьте имя Homo Sapiens.

kvadroid в сообщении #1174896 писал(а):

Но для меня это не подходит.

Неправда. Вы умеете говорить по-русски, а значит, уже владеете такими сложными абстрактными величинами, как "третье лицо" или "винительный падеж".

Обычно такие разговоры заводят не от реальной невозможности с чем-то разобраться, а от банальной лени, и желания халявы. Чтобы всё было просто, чтобы всё разжевали и в рот положили.

[kvadroid]

Дело не в лени, а в том, что книге вопрос не задашь. Ты читаешь только то, что написано, ограничены рамки.

Вот например возник у меня вопрос, возможно идиотский, но по книге его решения не найти:

засветилась лампочка, полетели фотоны со скоростью света во все стороны. Но сколько их? Пространство же не дискретно, что кол-во фотонов бесконечно? Так не может быть. Как ЭМ-волна заполняет все пространство сразу?

Вы говорите, идти читать. Я согласен, читать буду. Книгу которую порекомендовали уже нашел. Но для того форум и есть чтобы спросить. Потому что невозможно для начинающего прочитать сто тысяч страниц книг и статей сразу, на это месяцы а то и годы нужны. А ответ на вопрос получить хочется, потому что от этого дальнейшая мотивация зависит. Когда начинаешь что-то понимать то и изучать дальше охота.

[rustot]

Дело не в том что кому-то жалко ответить на вопросы, вам просто говорят что это бессмысленная задача пытаться таким способом построить какую то систему знаний. У вас просто будет после ответов какой то набор феноменов без какой либо видимой связи друг с другом. Ну это как химика засыпать кучей вопросов о том что будет если нагреть полиэтилен в атмосфере фтора, а что будет если сталь три часа кипятить в расплаве селитры, а его рекомендации вместо этого почитать про валентность и изомеры игноировать - никаких представлений о химии таким способом получить невозможно, даже если вы зададите десять тысяч таких вопросов и получите ровно столько же правильных ответов, самостоятельно закономерности вы в них все равно не разглядите

Количество фотонов излучаемых в секунду равно мощности излучения деленной на среднюю энергию фотона, которая пропорциональна его частоте. Вот что вам дал этот ответ? Вы что то понимали плохо а теперь стали понимать лучше? Нет же?