Магнитное поле в проводнике

[realeugene]

Опять халтурите.
Вы, действительно, запутались в своих собственных мыслях. Вам нужно научиться их распутывать.
Вы должны научиться понимать всю логическую цепочку, которая приводит к тем или иным ответам на задаваемые вами вопросы. Эта цепочка начинается с определений понятий. Если вы путаетесь в определениях, дальше идти бесполезно. Не можете аккуратно тут написать определения сами - лезьте в учебник и переписывайте оттуда.

[jast321]

Плотность тока - это количество заряда, протекшего через единичную площадь в единицу времени, то есть - отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника, по которому течёт ток. Является векторной величиной. Модуль плотности тока равен
$j = I / S$,
где
$j $- модуль вектора плотности тока,
$I$ - сила тока,
$S$ - площадь поперечного сечения проводника. Вектор плотности тока сонаправлен с вектором скорости движения зарядов, образующих ток, если эти заряды положительны и противоположно направлен вектору скорости, если эти заряды отрицательны.

Плотность заряда — это количество заряда, приходящееся на единицу длины, площади или объёма, таким образом определяются линейная, поверхностная и объемная плотности заряда, которые измеряются в системе СИ: в Кулонах на метр , в Кулонах на квадратный метр и в Кулонах на кубический метр , соответственно. В отличие от плотности вещества, плотность заряда может иметь как положительные, так и отрицательные значения, это связано с тем, что существуют положительные и отрицательные заряды.



Я читал учебник Зилбермана и помню, как там демонстрировался прямой отрезок проводника с током , который имеет разные диаметры. И где тоньше то там плотность будет выше, что и логично на мой взгляд.

Посмотрите, определения из интернета о плотности тока и заряда. На мой взгляд, я писал кратко, своими словами. Как Вы говорите "схалтурил" :). Но смысл вроде тот же.

[Pphantom]

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

- неправильно набраны формулы (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы).

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)»

[realeugene]

jast321 в сообщении #1232519 писал(а):

И где тоньше то там плотность будет выше, что и логично на мой взгляд.

Какая именно плотность будет выше? Вы чуть выше упомянули четыре различных плотности.

jast321 в сообщении #1232519 писал(а):

На мой взгляд, я писал кратко, своими словами. Как Вы говорите "схалтурил" :). Но смысл вроде тот же.

Нет. Смысл не "тот же", так как вы упустили много важных деталей. Чем расплывчатее формулировки у вас в голове - тем размытее и "смысл". В результате вы потонули в этом болоте.

-- 10.07.2017, 17:00 --

jast321 в сообщении #1232519 писал(а):

то есть - отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника, по которому течёт ток. Является векторной величиной.

Кстати, эта формулировка нехорошая. Несколько противоречивая. Вы из интернета брали? Поищите еще в учебниках.

Уже не критично, но у вас проводник не тонкий, вы пытаетесь понять, что происходит в его толщине. Подобная формулировка понятия вам немного не подходит.

[jast321]

Имел ввиду, что на тонком участке плотность тока внутри этого проводника будет выше.

[realeugene]

Хорошо. А теперь, пожалуйста, пользуясь знанием, что в обсуждаемой теме можно говорить минимум про четыре различные "плотности", переформулируйте свой вопрос, на котором вы споткнулись, только теперь максимально полно и строго.

[jast321]

Имеется прямой отрезок провода с постоянным током. Где будет выше плотность тока, ближе к поверхности проводника или ближе к его центру?

[realeugene]

jast321 в сообщении #1232624 писал(а):

Имеется прямой отрезок провода с постоянным током. Где будет выше плотность тока, ближе к поверхности проводника или ближе к его центру?

Вот теперь гораздо лучше. Правда, нужно добавить, что имеется длинный прямой отрезок провода. Есть и другие тонкости, которые вам станут понятны в ходе разбирательства с физикой этой задачи. Но их отложим. Попробуйте теперь сами найти правильный ответ на этот вопрос. Подсказка: для начала выпишите формулировку закона Ома в терминах плотностей тока.

[jast321]

Проводимость тем больше, чем больше концентрация электронов проводимости, чем больше время(длина) свободного пробега и тем меньше, чем больше инертность переносчиков тока, т.е. их масса.
Это?

[realeugene]

jast321 в сообщении #1232632 писал(а):

Это?

Нет. Напишите тогда сначала обычный закон Ома.

[rustot]

jast321 в сообщении #1232624 писал(а):

Имеется прямой отрезок провода с постоянным током. Где будет выше плотность тока, ближе к поверхности проводника или ближе к его центру?

Если игнорировать влияние магнитного поля, то только на поверхности провода будет ненулевой плотность заряда (существенно ненулевой, именно она определяет потенциал данного участка проводника, который согласно закону ома вдоль провода постоянно меняется) а объемная плотность заряда нулевая по всему объему проводника за исключением поверхности, где объемная плотность бесконечна, потому и переходят для ее описания к поверхностной. А плотность тока одинакова по всему объему проводника, если он однороден.

Обратите внимание, плотность заряда ненулевая в одном месте а плотность тока ненулевая в другом, это несвязанные вещи. Если вы рассмотрите какой то объем проводника $dV$ то обнаружите в нем множество зарядов $q_i$ разного знака, как неподвижных так и движущихся с разными скоростями. Вот если просуммировать заряды $q_i$ и поделить на объем, то получится плотность заряда. А если просуммировать произведения $q_i \vec{v_i}$ и поделить на объем то получится плотность тока. Очевидно что первое может быть нулевым при ненулевом втором и наоборот.

Плюс к тому, если теперь учитывать влияние магнитного поля , то в объеме проводника образуется ненулевая объемная плотность заряда, но совершенно ничтожная, выражающася наверно в единицах штук электронов на метр провода

[realeugene]

rustot в сообщении #1232642 писал(а):

А плотность тока одинакова по всему объему проводника, если он однороден

Я пытаюсь получить этот вывод силами самого ТС. Но он не знает закон Ома.

[jast321]

Закон ома ток прямо пропорционально напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Это я понимаю.

[realeugene]

jast321 в сообщении #1232651 писал(а):

Закон ома ток прямо пропорционально напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Это я понимаю.

Формулу, пожалуйста.

И сразу же следующий вопрос. Вы употребили термин "проводимость". Напишите определение этого термина, пожалуйста.