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 Ответить на тему
 
 Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 13:16 
Аватара пользователя


26/11/14
754
Доброго времени суток. Уважаемые, помогите понять разницу.
1. работа электростатического поля по переносу заряда между потенциалами: $A=q(\varphi_1 - \varphi_2)$
2. работа электротока при прохождении в проводнике от одного полюса источника эдс до другого, т.е. тоже между потенциалами: $A=I\Delta t (\varphi_1 - \varphi_2)=q(\varphi_1 - \varphi_2)$

В первом и втором случае работы одинаковы, но во втором случае еще тепло выделяется.
1. правильно ли я понимаю, что в первом случае вся работа поля расходуется на увеличение кинетической энергии электронов, а во втором на выделении теплоты, при ~ неизменной средней их кинетической энергии?
2. можно ли говорить, что во втором случае работает стационарное электрическое поле, а не ток?

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 13:28 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
На самом деле это абсолютно одно и то же. Только в первом случае нет никаких дополнительных неявных предположений: тут поле просто совершает работу над электроном, в результате чего кинетическая энергия электрона меняется.

Во втором же случае предполагается, что проводник не меняет свою форму/размеры/температуру и время релаксации для него заведомо меньше, чем характерное время интересующих нас процессов. В результате абсолютно та же добавочная кинетическая энергия электронов превращается в выделяемую проводником теплоту, а все промежуточные процессы "заметены под ковер" предположением об уже произошедшей релаксации.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 13:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10414
Stensen в сообщении #1508079 писал(а):
1. правильно ли я понимаю, что в первом случае вся работа поля расходуется на увеличение кинетической энергии электронов, а во втором на выделении теплоты, при ~ неизменной средней их кинетической энергии?

Энергия может израсходоваться на что угодно. Если электрончики не разогнались, значит, может быть, энергия рассеялась в материале в качестве тепла.

Stensen в сообщении #1508079 писал(а):
2. можно ли говорить, что во втором случае работает стационарное электрическое поле, а не ток?

А в каком смысле вообще может работать ток? Ток - течёт. А работу совершают силы. Поскольку электрическое поле - силовое, можно сказать, что оно и совершает работу.

Но вообще-то это всего лишь слова. Главное - правильное понимание.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 14:22 
Аватара пользователя


26/11/14
754
epros в сообщении #1508084 писал(а):
А в каком смысле вообще может работать ток? Ток - течёт. А работу совершают силы. Поскольку электрическое поле - силовое, можно сказать, что оно и совершает работу.
Просто задумался над выражением: "Работа электрического тока".
Спасибо, понятно

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 16:17 
Аватара пользователя


11/12/16
13195
уездный город Н
Stensen в сообщении #1508090 писал(а):
Просто задумался над выражением: "Работа электрического тока".


Работу совершают силы, на это уважаемый epros совершенно верно указал.
Но чтобы работа совершилась должно быть нечто, к чему силы приложены.
Тут уместно в очередной раз вспомнить гидродинамическую аналогию. Говорят, что на ГЭС работу совершает падающая вода (аналог электрического тока), а не гравитационное поле Земли (аналог электрического поля). Хотя, если разобраться, именно сила гравитации совершает работу над падающей водой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 17:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10414
EUgeneUS в сообщении #1508105 писал(а):
Хотя, если разобраться, именно сила гравитации совершает работу над падающей водой.

Сначала гравитация совершает работу над водой, а потом падающая вода совершает работу над лопатками турбины.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 19:00 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
Ток создает магнитное поле, которым можно совершать работу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 20:56 
Аватара пользователя


11/12/16
13195
уездный город Н
epros в сообщении #1508122 писал(а):
Сначала гравитация совершает работу над водой, а потом падающая вода совершает работу над лопатками турбины.

Так и в обратную сторону аналогия тоже работает: сначала электрическое поле совершает работу над электроном, а потом электрон отдаёт её куда-нибудь: в рентгеновский фотон при торможении на катоде, в световой фотон при прохождении барьера в светодиоде, в тепло, в механическую работу (через создание магнитного поля и работу на перемещение другого тока в нём) и т.д.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 21:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10414
EUgeneUS в сообщении #1508152 писал(а):
сначала электрическое поле совершает работу над электроном, а потом электрон отдаёт её куда-нибудь

Не знаю куда отдаёт энергию электрон. Возможно, она просто рассеивается в виде тепла.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение06.03.2021, 21:40 
Заслуженный участник


23/07/08
10626
Crna Gora
EUgeneUS в сообщении #1508152 писал(а):
сначала электрическое поле совершает работу над электроном, а потом электрон отдаёт её куда-нибудь: в рентгеновский фотон при торможении на катоде, в световой фотон при прохождении барьера в светодиоде, в тепло, в механическую работу
Или в «хаотическую» составляющую движения электронов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение07.03.2021, 10:18 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
epros в сообщении #1508153 писал(а):
Не знаю куда отдаёт энергию электрон. Возможно, она просто рассеивается в виде тепла.

Электрон отдает энергию фотонами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа электротока и электрополя
Сообщение07.03.2021, 10:40 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10414

(Оффтоп)

Emergency в сообщении #1508193 писал(а):
Электрон отдает энергию фотонами.

Не пора ли заканчивать?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


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