Logo hu.emedicalblog.com

Lassabb, mint egy teknős - a villamos energia sebessége

Lassabb, mint egy teknős - a villamos energia sebessége
Lassabb, mint egy teknős - a villamos energia sebessége

Sherilyn Boyd | Szerkesztő | E-mail

Videó: Lassabb, mint egy teknős - a villamos energia sebessége

Videó: Lassabb, mint egy teknős - a villamos energia sebessége
Videó: Az élet rejtelmei a Földön 2024, Március
Anonim
Image
Image

Lehet, hogy lepett meg, hogy megtudja, hogy az elektronok egy tipikus rézhuzalon keresztül áramlanak lassabb mint egy teknős sétál.

Minden olyan vezeték, amely elektromos áramot vezet, és hasznos áramot generál, több milliárd atomból áll. Ahhoz, hogy továbbhaladhasson, az elektronoknak át kell haladniuk az atomokon, véletlenszerűen cigizgatják az útjukat, aminek eredményeképpen a nettó áramlási sebesség, az úgynevezett "sodrási sebesség", egy adott irányba meglehetősen lassú.

Pontosan lassú? A kiszámításához ezt a képletet használjuk: I = n * A * v * Q vagy v = I / (n * A * Q)

I az áram, n az elektronok száma köbméterenként, A a vezeték keresztmetszete, Q az elektron töltése, v az elektronok sodródási sebessége.

Mivel a rézhuzalban (n) lévő elektronok száma 8,5 * 1028 per m3, és az elektron töltése (Q) 1,6 * 10-19C, ha ismerjük a keresztmetszeti területet és az áramot is, kiszámíthatjuk az elektronok sodrási sebességét.

Tegyük fel például, hogy van egy 14 amper áram és egy rézvezeték, amelynek keresztmetszete 3 * 10-6 m2. Csatlakoztassa az összes számot, és megkapja, hogy az elektronok 3,4 * 10 sebességgel mozognak-4 m / s - vagy körülbelül egyharmad milliméter másodpercenként.

Ha azt szeretnénk, hogy az értékeket könnyebben fogalmazzuk meg, akkor ez körülbelül 1,2 méterre (4,1 láb) óránként jóval lassabb, mint az átlagos doboz teknős, amely körülbelül ugyanazon időtartamra körülbelül 800 lábra képes.

Tehát, hogy valami, ami lényegében lassabb, mint egy teknős, többé-kevésbé azonnal bekapcsol egy fényt egy szobában?

Láncreakció.

A drótban lévő atomok összecsomagolódnak az orrnyálkahártyához, amely, miközben lelassul, az elektronok többé-kevésbé egymásba illeszkednek. Amikor a kapcsoló be van kapcsolva, a generátor által létrehozott elektromos potenciálkülönbségnek köszönhetően létrehoznak egy erőt az elektronok mozgatására, mindegyikük a szomszédját nyomva tartja, ami viszont a szomszédját, és így tovább a vezetéken keresztül történik.

Tehát, miközben egyetlen elektron sem nagyítson át a vezetéken, hogy bekapcsolja a fényt, ahogy azt korábban gondolta volna, úgy tűnik, hogy ez történik. Ez nem különbözik attól, hogy mikor kapcsolja be a csaptelepet, a víz azonnal kijön, annak ellenére, hogy a vízforrása sok mérföldre van.

Bónusz tény:

A versenyt szolgáló teknősbéka rekordját egy Bertie nevű leopárd teknős állította be, aki 2014-ben 20 másodperc alatt (kb. 0,61 mph) 20 méteres felfelé haladt.

Ajánlott: