2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней. На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение16.03.2018, 11:42 
Аватара пользователя


11/12/16
13852
уездный город Н
Sergei32

Для того, чтобы чего-то понять, с чем-то разобраться лучше всего разбираться по частям, от простого к сложному.
Поэтому Вам выше рекомендовали рассматривать
а) постоянный ток (тогда нет никаких "ёмкостных сопротивлений").
б) без переходных процессов (тогда нет всяких искр и молний, связанных с зарядкой\разрядкой ёмкостей).

В таком простом виде, вопрос почему "ток бегает по кругу" имеет простой, почти очевидный ответ.
Найдете?

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение16.03.2018, 11:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17976
Москва
Sergei32 в сообщении #1297720 писал(а):
Я не понимаю, почему например, если соединить грозовое облако с землей, то ток пойдет.
Потому что на облаке, по сравнению с поверхностью Земли, имеется избыток или недостаток электронов. И ток идёт, кстати, очень короткое время, и, как только количества зарядов выровняются, ток прекращается.

Sergei32 в сообщении #1297720 писал(а):
А если минус, например, кроны - не пойдет.
В первое мгновение он пойдёт, но при этом разность потенциалов между электродами возрастёт. Поскольку химическая реакция не может создать разность потенциалов больше определённой величины (зависящей от конкретной реакции), то потенциалы Земли и отрицательного электрода выровняются. Соответственно, ток прекратится.
А вообще, как Вы себе представляете постоянны отток электронов с батарейки? Его надо каким-то образом компенсировать, а условия тут такие, что компенсировать его нечем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение16.03.2018, 18:08 
Заслуженный участник


01/06/15
1149
С.-Петербург
Sergei32 в сообщении #1297720 писал(а):
Учебники, как вижу, предлагают просто принять на веру. Да, можно для всего ставить опыты, но блин - хочется же и понятных объяснений...
Ну так физика - наука экспериментальная, она изучает окружающий мир. И поэтому опыты - единственный источник достоверных знаний. Поэтому, вообще говоря, или проверяйте на опыте, или принимайте на веру.

Однако есть ещё и теория, которая обобщает все известные экспериментальные факты, "стыкует" их друг с другом, позволяет вывести одно утверждение (предсказание результата опыта) из другого, пытается свести число фактов, требующих экспериментальной проверки и принятия на веру, к минимуму. Когда с помощью теории сложное явление сводится к более простым (привычным, "очевидным") явлениям, находятся взаимосвязи, говорят что мы что-то "объяснили".

Понятно, что в конце концов остаются какие-то самые простые факты и явления, проще которых еще ничего не известно. Это так называемые фундаментальные явления (свойства физических объектов), которые лишь обнаруживаются на опыте и в принципе не имеют объяснения (пока не сделаны новые открытия новых свойств и явлений). Но в наше время фундаментальные явления отстоят довольно далеко от знакомых нам и легко наблюдаемых повседневных явлений. Для их наблюдения нужны специальные приборы. Специальные приборы нужны и для обнаружения явлений более высокого уровня, стоящих между "фундаментом" и, скажем, явлением протекания электрического тока. Но мало того, для понимания логической, теоретической связи между этими явлениями нужна весьма сложная математика, масса новых абстрактных понятий. Поэтому, как ни крути, простых и понятных объяснений, где почти ничего не пришлось бы принимать на веру, не получится: либо просто, но почти всё на веру и всё полуправда, либо строго, проверяемо, но сложно (как в плане математики, так и в плане эксперимента).

Что касается протекания тока. То правильно пишут в учебниках: избыток зарядов в одном месте и недостаток в другом создают разность потенциалов. Есть разность потенциалов - есть ток. Но величина тока зависит не только от разности потенциалов (именуемой иначе напряжением), но и от сопротивления проводника. По проводнику могут течь (и текут) заряды. Когда они перемещаются, потенциал изменяется. Если зарядов не бесконечное число, или они не возобновляются (путём замыкания цепи), в конце концов потенциал выравнивается и ток прекращается. Более того, для поддержания разности потенциалов в замкнутой цепи должен быть какой-то процесс по разделению зарядов (электрохимическая реакция в батарейке, механическое разделение в электростатической машине и облаках и т.п.).

Берём батарейку и землю - их потенциалы различны. Замыкаем один из полюсов батарейки на землю - течёт ток. Но так как проводник хороший, то очень быстро вдоль него устанавливается [почти] одинаковый потенциал и потенциалы земли и соединённой с ним клеммы выравниваются (т.к. между землёй и клеммой нет никакого источника эдс, который бы поддерживал разность потенциалов и не давал бы потенциалу сровняться). Ток прекращается. Потенциал же другой клеммы батарейки остаётся отличным от потенциала земли (за счёт внутренней химической реакции).

В более сложных цепях (в том числе и с переменным током, с трансформатором) примерно то же. Если между замыкаемыми точками нет источника эдс, а только ограниченное количество зарядов в каждой, то их потенциалы быстро выравниваются и ток прекращается. Это как разрядка конденсатора. А если между точками есть эдс, а сопротивление замыкающего их проводника велико, то разность потенциалов сохраняется. Иногда полезно просто представлять себе эквивалентные схемы с резисторами и эдс и использовать з-н Ома для полной цепи.

Да, забыл пояснить, что такое потенциал. Это такая величина, которая характеризует в каждой точке электрическое поле, его величину (напряжённость). А напряжённость поля - это просто сила, с которой оно действует на заряд (сила приводит в движение - течёт ток). А источниками поля служат заряды. Это уже почти что фундаментальные факты.

Вроде получилось не очень сложно и, надеюсь, достаточно понятно. И, разумеется, всё это в некотором смысле полуправда, приближённое описание.

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение16.03.2018, 18:33 


01/04/17

69
wrest,EUgeneUS,Someone,Walker_XXI, и другие отписавшиеся.
Ребята, спасибо большое. Я постараюсь как-то все это уложить в голове. Не обессудьте, если вдруг появятся еще вопросы, но пока я буду пытаться усвоить полученные ответы :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение17.03.2018, 20:30 


01/04/17

69
Еще раз спасибо за объяснения, я кажется начинаю понимать. Помедитировал над всем этим, и наконец удалось представить - при прикосновении к одному из концов вторичной незаземленной катушки с нее сходит/в нее входит ток из имеющихся в ней/из вмещающихся в нее свободных электронов т.е. в меру ее электрической емкости. Т.к. емкость, и соответственно, данный заряд - небольшие - то и ток совсем маленький. А вот если есть цепь т.е. путь для электронов от одного полюса к другому - то насос-эдс индукции будет все время прокачивать электроны через катушку, и в итоге заряда через нее пройдет куда больше. Как-то так...
Остается еще недопонимание, связанное со скоростью электронов. При силе тока в десятки (уже смертельные для человека) и сотни миллиампер скорость электронов не очень-то высокая. Не в курсе сколько, но наврятли за какие-нибудь 10 ms они все успевают выйти из катушки. Есть предположение, что выходит из катушки энергия, отданная электронам полем индукции - они рванулись в одну сторону, да и замерли т.к. новых электронов, которым поле могло бы сообщить энергию, с другой стороны катушки не зашло. Но это уже ладно... :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 00:21 


05/09/16
12064
Sergei32 в сообщении #1297972 писал(а):
Остается еще недопонимание, связанное со скоростью электронов.

В металлах тепловая (хаотическая) скорость движения электронов -- километры в секунду. А упорядоченная (та, что и создает электрический ток) -- миллиметры в секунду.

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 00:23 


01/04/17

69
Из некоторых источников слышал, что скорость упорядоченного движения может достигать где-то километра/сек...

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 00:30 


05/09/16
12064
Sergei32
Может, например в вакуумных лампах типа кинескопа телевизора.

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 00:35 


01/04/17

69
Ясно :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 20:27 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Sergei32 в сообщении #1297720 писал(а):
Школьные учебники физики говорят


Школьные учебники физики вполне достаточно для понимания данного вопроса говорят о заряде, поле, потенциале и их взаимосвязи. Именно эту часть, в которой рассматриваются шарики с зарядом, их емкость, поле и потнециал (а не про ток от плюса к минусу) нужно внимательно изучить чтобы понять в каких ситуациях и по какой причине ток течет а в каких не течет. Особенно нужно очень четко понять что есть потенциал, как он связан с зарядом и полем, почему может быть нулевым при ненулевом заряде и ненулевым при нулевом заряде.

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 22:39 


01/04/17

69
rustot в сообщении #1298172 писал(а):
Школьные учебники физики вполне достаточно для понимания данного вопроса говорят о заряде, поле, потенциале и их взаимосвязи.

Не могу согласиться про достаточность. Школьные учебники по какой-либо дисциплине в большинстве рассчитаны в качестве пособия к школьным занятиям с учителем. Там слишком многое опущено.
Впрочем, понятия о "понимании" и его достаточности - очень субъективные и относительные. Кому-то вполне может быть достаточно и объяснений из школьных учебников, а кому-то - нет. Вот мне их никогда не было достаточно.
rustot в сообщении #1298172 писал(а):
Особенно нужно очень четко понять что есть потенциал, как он связан с зарядом и полем, почему может быть нулевым при ненулевом заряде и ненулевым при нулевом заряде.

Ну, как сказали выше - потенциал есть характеристика силы действия поля на заряд в данной конкретной точке. Как сильно в этой точке оно отталкивает или притягивает заряд.
Насколько понимаю - с зарядом он связан так, что чем больше заряда сосредоточено в данном теле - тем больше его потенциал (поля) у этого заряженного тела.
Почему может быть нулевым при ненулевом заряде...Хм...что значит "нулевым"? Очень маленьким, стремящимся к нулю? Ну тогда может из-за того, что отношение заряда к объему тела, в котором он рассредоточен - очень маленькое т.е. на единицу этого объема приходится очень крошечный заряд. Соответственно, общее поле тоже маленькое. Ну еще приходит на ум полупроводниковый pn-переход с двумя областями разноименных зарядов при нулевом общем потенциале кристалла.
Почему может быть ненулевым при нулевом заряде...Ну, может потому, что он может распространяться как в цепи с протекающим электрическим током - потенциал передается от электрона электрону, однако на каком-либо участке цепи заряд отсутствует. Не берусь сейчас это сформулировать более корректно в физических терминах, но как-то так я это понимаю : )

p.s: Может быть правильнее было бы сказать, что энергия электрического потенциала может передаваться на расстояние ввиде кинетической энергии (заряженных частиц). Т.к. при этом эти движущиеся частицы не обладают потенциальной энергией, то и не могут являться электрическим зарядом...

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 23:17 


05/09/16
12064
Sergei32 в сообщении #1298199 писал(а):
Ну, как сказали выше - потенциал есть характеристика силы действия поля на заряд в данной конкретной точке. Как сильно в этой точке оно отталкивает или притягивает заряд

Неа. То что вы описали, это не потенциал, а напряженность поля (не путать с напряжением).

Вам надо усердно подтянуть терминологию, вы употребляете слова не понимая их общепринятого смысла, соответственно когда вам отвечают, вы также не понимаете что именно вам отвечают, если используется неясная для вас терминология.

Весь ваш остальной текст после процитированного выше -- это бессмысленный набор слов, к сожалению.

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 23:41 


01/04/17

69
wrest
Ну, что про "потенциал" ошибся - это сейчас мне стало очевидно. Конечно-же, не в одной конкретной точке, а в любой точке.
А вот почему все остальное написанное мною является "бессмысленным набором слов" - это мне не очень понятно. Если я где ошибся - то просьба поправить...

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 23:50 


05/09/16
12064
Sergei32
Да везде ошиблись :facepalm:
Просто приведите определения потенциала, напряжения, напряженности -- например прямо сюда.

 Профиль  
                  
 
 Re: Непонятки про разделительный трансформатор
Сообщение18.03.2018, 23:56 


01/04/17

69
wrest в сообщении #1298212 писал(а):
Sergei32
Да везде ошиблись :facepalm:
Просто приведите определения потенциала, напряжения, напряженности -- например прямо сюда.

Потенциал - величина, характеризующая напряженность эл. поля в каждой его точке.
Напряжение - тоже самое, что и "разность потенциалов" - разница между значениями потенциалов в двух различных точках электрической цепи. Или же - между двумя заряженными телами...
Напряженность - сила воздействия поля на электрический заряд в одной конкретной точке этого поля.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 84 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group