Сопротивление в толстом проводе и в параллельном соединении

[dump]

А вообще во время электромагнитной индукции все свободные электроны проводника приходят в движение? Если это так, то при протекании тока его(тока) плотность должна быть максимальной, т.е. все свободные электроны учавствуют в движении. В таком случае каким образом удаётся варьировать плотность тока, а значит и его силу? И что произойдёт, если провод положить параллельно электромагниту? Разве в нём тоже появиться ток? Ведь электроны должны в таком случае идти не вдоль провода, а поперёк его...

[rustot]

dump в сообщении #747170 писал(а):

А вообще во время электромагнитной индукции все свободные электроны проводника приходят в движение? Если это так, то при протекании тока его(тока) плотность должна быть максимальной

плотность тока это плотность заряда помножить на его скорость. только от того что они все придут в движение плотность тока огромной не станет, нужна еще и большая скорость.

скорость заряда ограничивается сопротивлением проводника - как часто уже набравший скорость заряд сталкивается с препятствием и превращает свое направленное движение - ток, в хаотическое ненаправленное - тепло. так же ограничивается эффектом самоиндукции - ускорение заряда в контуре тоже создает вихревое электрическое поле, причем противонаправленное внешнему, мешающее соседним зарядом контура ускоряться. кроме того существует и обратная связь, ускоряющиеся заряды в контуре влияют на токи в электромагните. если допустим электромагнит работал на переменном токе и почти не потреблял энергии кроме как на нагрев провода, то когда вы расположите рядом контур с лампочкой, за счет обратной связи токи в электромагните при том же напряжении увеличатся, а значит он начнет потреблять больше мощности U*I, либо, если источник такой ток не может выдать, на нем начнет проседать напряжение и это тоже станет ограничением максимального тока в контуре

dump в сообщении #747170 писал(а):

И что произойдёт, если провод положить параллельно электромагниту? Разве в нём тоже появиться ток? Ведь электроны должны в таком случае идти не вдоль провода, а поперёк его...

параллельно оси соленоида? ну так же как и в ранее описанных случаях разомкнутого провода заряды чуть подвинутся и остановятся, только теперь не вдоль провода а поперек

[Munin]

(Оффтоп)

У rustot отвечать получается быстрее и полнее.

[dump]

А скорость зарядов в проводнике будет зависеть от скорости изменения индуктированного электрического поля электромагнита?

Цитата:

плотность тока это плотность заряда помножить на его скорость

Может быть СИЛА тока это плотность заряда помножить на его скорость?

[rustot]

dump в сообщении #747312 писал(а):

А скорость зарядов в проводнике будет зависеть от скорости изменения индуктированного электрического поля электромагнита?

от его величины, а не от скорости изменения

dump в сообщении #747312 писал(а):

Может быть СИЛА тока это плотность заряда помножить на его скорость?

сила тока - линейная плотность заряда (сколько заряда в одном метре провода) помножить на скорость. плотность тока - объемная плотность заряда (сколько заряда в кубометре провода) помножить на скорость. при одинаковой скорости заряда сила тока зависит от толщины провода, а плотность тока нет.

[dump]

Цитата:

сила тока - линейная плотность заряда (сколько заряда в одном метре провода) помножить на скорость.

Но вообще-то, в литературе встречается такое определение силы тока:"Силой тока называется физическая величина , равная отношению количества заряда , прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени"
По-моему, это совсем не линейная плотность заряда...
И ещё: исходя из этих определений, выходит что эдс, или как её называют электрики - напряжение(хотя это разные величины) представляют собой скорость движения электронов?

[rustot]

dump в сообщении #747354 писал(а):

Но вообще-то, в литературе встречается такое определение силы тока:"Силой тока называется физическая величина , равная отношению количества заряда , прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени". По-моему, это совсем не линейная плотность заряда.

это одно и то же. если ток 1А, значит 1кл пересекает за секунду сечение. если в метре провода 1000кл заряда, то чтобы пересекало сечение 1кл в секунду, он должен двигаться со скоростью 1мм/с. ну представьте по аналогии с водой, если дано что сечение пересекает литр в секунду, а в метре трубы 10 литров, значит скорость воды 10см/c

dump в сообщении #747354 писал(а):

И ещё: исходя из этих определений, выходит что эдс, или как её называют электрики - напряжение(хотя это разные величины) представляют собой скорость движения электронов?

как это могло бы следовать из этого определения? из него скорее следует что ток это скорость (при прочих равных). напряжение это работа. вот предметы с горки катятся, их количество и скорость это ток. а сила тяжести и высота горки - это напряжение

[dump]

Цитата:

как это могло бы следовать из этого определения? из него скорее следует что ток это скорость (при прочих равных). напряжение это работа. вот предметы с горки катятся, их количество и скорость это ток. а сила тяжести и высота горки - это напряжение

Но ведь скорость зарядов в первую очередь зависит от того, как часто и на какую величину изменялось индуктированное электрическое поле в источнике тока? Ведь именно оно разгоняет электроны. Значит, зная скорость электронов, можно судить о характере индуктированного электрического поля, которое создавало этот ток? Вот когда измеряют величину ЭДС на проводе, то какой основной параметр имеют ввиду? Ведь там всего два параметра: сечение и скорость движения электронов(которые все вместе участвуют в движении).

[arseniiv]

dump в сообщении #747410 писал(а):

Ведь именно оно разгоняет электроны. Значит, зная скорость электронов, можно судить о характере индуктированного электрического поля, которое создавало этот ток?

Опять же вы забываете про их плотность и сопротивление провода.

Сечения и скорости движения не хватит. Из них можно конструировать только величины размерности $L^{a+2b}T^{-a} \equiv \text{длина}^{a+2b}\cdot\text{время}^{-a}$. У напряжения и ЭДС размерность $L^2MT^{-3}I^{-1} \equiv \text{длина}^2\cdot\text{масса}\cdot\text{время}^{-3}\cdot\text{ток}^{-1}$. Рассуждайте внимательнее.

[dump]

Цитата:

Опять же вы забываете про их плотность и сопротивление провода.

Да, сопротивление я не указал. Ведь электронам нужно ещё и преодолевать сопротивление проводника. А причём здесь плотность тока? Ведь плотность тока должна определиться исходя из сечения...

[rustot]

dump в сообщении #747410 писал(а):

Но ведь скорость зарядов в первую очередь зависит от того, как часто и на какую величину изменялось индуктированное электрическое поле в источнике тока?

то что ток бывает пропорционален эдс (или интегралу от эдс или производной от эдс) не означает же что это одно и то же. может эдс быть а тока не быть или наоборот

dump в сообщении #747410 писал(а):

Вот когда измеряют величину ЭДС на проводе, то какой основной параметр имеют ввиду?

напряженность поля (то есть силу) и длину провода. сила на длину есть работа. эдс - это другое описание поля, не в форме силы, а в форме энергии, что часто удобнее. допустим "электрон разогнан разностью потенциалов 1в" дает полную информацию о кинетической энергии электрона после такого разгона, тогда как "разогнан полем 1в/м" требует дополнительной информации о конфигурации поля и траектории электрона в нем

[Munin]

dump в сообщении #747410 писал(а):

Но ведь скорость зарядов в первую очередь зависит от того, как часто и на какую величину изменялось индуктированное электрическое поле в источнике тока? Ведь именно оно разгоняет электроны.

Если бы электроны находились в свободном пространстве (например, в вакуумной трубке), то поле бы их разгоняло. $\mathbf{E}\sim\mathbf{a},$ по 2 закону Ньютона. Коэффициент пропорциональности называется масса.

Но в проводе электроны движутся с сопротивлением, детальной картины рассказывать не буду, но итог тот, что их скорость пропорциональна приложенному полю: $\mathbf{E}\sim\mathbf{v}.$ (Аналогичная зависимость, хотя и по другим причинам, есть у частицы, движущейся в вязкой среде.) Коэффициент пропорциональности называется подвижность электронов.

[dump]

Цитата:

напряженность поля (то есть силу) и длину провода. сила на длину есть работа

Ну вот если взять провод по которому течёт ток, не зная ничего об источнике этого тока и о том, куда он течёт и что его принимает, то можно измерить 1)Количество электронов проходящих по проводу 2)Их скорость 3) Количество электронов проходящих через единицу площади сечения провода.
Можно ли исходя из этих трёх параметров найти ЭДС? Я думаю что нет, потому что нужно знать ещё и удельное сопротивление провода и его длину. А как в таком случае работают вольтметры?

[Munin]

dump в сообщении #747467 писал(а):

А как в таком случае работают вольтметры?

Вольтметры присоединяются к двум разным точкам провода: к началу и к концу. Ток по проводу их не интересует, а вот интересует их ток через вольтметр, пусть и очень маленький. У вольтметра известное сопротивление, и ток позволяет определить напряжение, по закону Ома. Шкала вольтметра проградуирована в единицах напряжения, но по сути - это амперметр. (По крайней мере, так было в те времена, когда я в школе учился, с аналоговыми стрелочными приборами. Сейчас точно не скажу, сейчас приборы сильно поменялись.)

[dump]

Вообще мне не совсем понятно ещё и то, как может быть маленькая сила тока при большом напряжении и наоборот. Ведь основным параметром характеризующим напряжение на проводе является скорость электронов. А при генерации тока с помощью электромагнитной индукции все свободные электроны провода приходят в движение, а это означает, что не получится варьировать количество электронов двигающихся по проводу, если только не изменить размер сечения провода.