Elektronit

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tuli tuossa taas pitkästä aikaa luettua sähköoppia ja samalla tuli vähän kysyttävää.

Mitä sähköjohtimessa oikeastaan tapahtuu kun siinä kulkee sähkövirta?

Kulkeeko silloin elektronit atomista atomiin hyppelemällä, vai irtoaako elektronit johtimen atomeista vai tapahtuuko mitään muutoksia johtimen atomeissa. Negatiiivinen napa työntää itsestään elektroneja positiiviseen napaan, joten miten nämä elektronit kulkeutuu johtimen kautta.

Muuttaako johdin kappaleen muoto sähkövirran suuruutta?

Mistä elektronien irtoaminen atomista johtuu ja mitkä yleistekijät saa sen aikaan?

Sivut

Kommentit (27)

Vierailija

Metallisidoksissa jää ns. vapaita elektroneja metallihilan väliin. Siksi elektronit voivat siirtyä metallijohtimissa niin helposti, koska niiden ei enää tarvitse tehdä työtä päästäkseen ulos atomirakenteesta. Johtimen sähköinen vastus eli resistanssi on kääntäen verrannollinen johtimen poikkipinta-alaan ja suoraan verrannollinen johtimen pituuteen. Paksummassa ja lyhemmässä johtimessa siis virta kulkee helpommin, kuin ohuemmassa ja pidemmässä.

Vierailija

Ehkä olisi parempi kysyä mitä tapahtuu jännitteisessä johtimessa, jossa sähkövirta ei kulje, ja miten se eroaa johtimesta jossa sähkövirta kulkee.

Sähkövirta etenee johtimessa lähes valonnopeudella, mutta elektronien siirtymänopeudeksi on laskettu muutamia senttimetrejä tunnissa.

Sähkövirta on kuitenkin selitetty vapaitten elektronien liikkeenä. Mutta ei se enää ole ainoa selitys.

http://www.kolumbus.fi/henry.haapalainen/painovoima.htm

Henry Haapalainen

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
King
Tuli tuossa taas pitkästä aikaa luettua sähköoppia ja samalla tuli vähän kysyttävää.

Mitä sähköjohtimessa oikeastaan tapahtuu kun siinä kulkee sähkövirta?




Elektronit siirtyvät sähkökentän vaikutuksesta tiloille, joissa ne liikkuvat kappaleessa.


Kulkeeko silloin elektronit atomista atomiin hyppelemällä, vai irtoaako elektronit johtimen atomeista vai tapahtuuko mitään muutoksia johtimen atomeissa.



Atomista toiseen hyppely on äärimmäisen karkea yksinkertaistus. Tosiasiassa kiinteän aineen atomit vaikuttavat toistensa elektronitiloihin niin, että uloimmat elektronitilat muuttuvat atomaarisista tiloista niin sanotuiksi elektronivöiksi. Vöillä on suuri määrä (kiteen atomien määrään verrannollinen) niin lähekkäisiä elektronitiloja, että käytännössä ne muodostavat jatkuvan jakauman, joka ulottuu koko kiteen alueelle. Uloimmat elektronit asettuvat sitten näille vöille. Vöiden ominiaisuudet ja elektronien määrä määräävät aineen sähköiset ominiasuudet.


Negatiiivinen napa työntää itsestään elektroneja positiiviseen napaan, joten miten nämä elektronit kulkeutuu johtimen kautta.



Mikäli tietyt edellytykset ovat voimassa (käytännössä aine on sähköä johtavaa), elektroneja siirtyy vöillä tiloille, joilla ne voivat edetä kiteessä. Kiteen reunoille elektronit siirtyvät elektrodeista kiteeseen ja toisella elektrodilla pois.


Muuttaako johdin kappaleen muoto sähkövirran suuruutta?



Kyllä muoto vaikuttaa sähkövirtaan.


Mistä elektronien irtoaminen atomista johtuu ja mitkä yleistekijät saa sen aikaan?

Atomin diskreetit tilat ovat tyypillisiä systeemille, jonka potentiaali on pistevarauksen potentiaali. Kaukana toisista atomeista oleva atomi on sellainen. Kiteessä atomiytimiä on vieri vieressä ja niiden potentiaalit menevät päällekkäin. Sellaisissa oloissa elektronitilatkin muuttuvat. Kiteisessäkin aineessa sisemmät elektronit ovat edelleen atomaarisilla tiloilla, jotka poikkeavat hyvin vähän yksinäisen atomin vastaavista. Ne elektronit eivät osallistu sähkönkuljetukseen.

Vierailija

NIIN ja eikös suprajohtavuudessa ilmiö muutu kvanttimekaaniseksi,
elektronien Cooperin parit liikkuvat vastuksettoman supranesteen
tavoin johtimessa ?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
BUSHMAN, long time no see
NIIN ja eikös suprajohtavuudessa ilmiö muutu kvanttimekaaniseksi,
elektronien Cooperin parit liikkuvat vastuksettoman supranesteen
tavoin johtimessa ?

Kyllä kvanttimekaniikkaa tarvitaan normaalinkin johtavuuden käsittelyyn.

Suprajohtavuudesta tiedän kovin vähän, paitsi sen että sen kuvaava BCS-teoria on aika tiukkaa tavaraa, mutta siinä on ideana tosiaan se, että elektronit pariutuvat fononien (hilan liikkeiden) välityksellä. Jostain syystä tuolloin sironta ei enää pysty vaikuttamaan yksittäiseen elektroniin, vaan sen pitäisi vaikuttaa parin molempiin osapuoliin. Se taas on hirvittävän epätodennäköinen sirontaprosessi. Tietääkseni suprajohteen johtavuus on niin suuri, ettei sille pystytä mittaamaan äärellistä arvoa ja teoreettisetkin ovat jotain hirvttävän korkeita arvoja.

Vierailija

Jos virta on elektronien liikettä (esim. metallijohdossa) niin mitä jännite on???

Mitä suurempi virta -> sitä enemmän elektroneja kulkee johtimessa. Mutta tuota jännitettä en ole oikein osannut hahmottaa...

Vierailija

Sähkövirran negatiivinen osio johtimessa ovat metalliatomeista vapaiksi irronneet elektronit. Ne kulkevat lähinnä johdinsäikeen pintaa, luistellen, ja niiden nopeus on suuri. Sen sijaan sisäosissa ne pääsevät kulkemaan vaikeasti.

Sähkövirta on kaksisuuntainen. Sen positiiivinen osio kiinteässä aineessa ovat vaikutushiukkaset, samat, joista aine yleensäkin rakentuu, samat, jotka atomissa välittävät sähköisen vuorovaikutuksen. Jännite on näiden ja elektronien välinen. Niitä irtoaa virran kulkiessa ja vaihdellessa myös avaruuteen. Tähän perustuvat radioaallot.

Kun siis sähkövirran osiot kulkevat pinnalla, pinnassa, niiden siirtymistä muuhun sähköä johtavaan, myös toisiin johtimiin, estämään tarvitaan eriste. Myös ilma on eristettä.

Nesteissä ja kaasuissa ynnä plasmassa sähkön kulkuun osallsituvat myös
atomi- ja molekyyli-ionit.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
tavu
Jos virta on elektronien liikettä (esim. metallijohdossa) niin mitä jännite on???

Mitä suurempi virta -> sitä enemmän elektroneja kulkee johtimessa. Mutta tuota jännitettä en ole oikein osannut hahmottaa...

Sähkökenttä on se voima, joka ajaa varaukset liikkeelle. Jännite on siihen läheisesti liittyvä suure, se on sähkökentän integraali polun yli. Jännite on käytännön sähkötekniikassa usein teknisesti käyttökelposempi suure kuin itse sähkökenttä.

Vierailija
tavu
Jos virta on elektronien liikettä (esim. metallijohdossa) niin mitä jännite on???

Mitä suurempi virta -> sitä enemmän elektroneja kulkee johtimessa. Mutta tuota jännitettä en ole oikein osannut hahmottaa...


Jännite on potentiaaliero. Kun varattujen hiukkasten (tai testivarauksen) sähkökentän aiheuttama potentiaalienergia jaetaan kyseisen hiukkasen varauksella, niin saadaan selville, missä potentiaalissa varaus on. Kahden eri potentiaalissa olevan kohdan välillä on potentiaalieroa eli jännitettä.

Analogisesti voitaisiin mennä sähkökentästä gravitaatiokenttään. Homogeenisessa gravitaatiokentässä kappaleella on gravitaatiokentän aiheuttamaa potentiaalienergiaa mgh verran (m=massa, g=putoamiskiihtyvyys ja h=korkeus). Jos tämä jaetaan kappaleen massalla m niin jäljelle jää gh. Tämä on ikään kuin kappaleen "gravitaatiopotentiaali". Kun kaksi eri kohtaa on sitten eri korkeuksilla, niin kummallakin on oman suuruisensa "gravitaatiopotentiaali". Näiden "gravitaatiopotentiaalien" ero voisi olla sitten vaikka "gravitaatiojännite". Toivottavasti tämä selkeytti asiaa.

EDIT: typoja ja sulut

Vierailija
hekku
Ehkä olisi parempi kysyä mitä tapahtuu jännitteisessä johtimessa, jossa sähkövirta ei kulje, ja miten se eroaa johtimesta jossa sähkövirta kulkee.

Sähkövirta etenee johtimessa lähes valonnopeudella, mutta elektronien siirtymänopeudeksi on laskettu muutamia senttimetrejä tunnissa.

Sähkövirta on kuitenkin selitetty vapaitten elektronien liikkeenä. Mutta ei se enää ole ainoa selitys.

http://www.kolumbus.fi/henry.haapalainen/painovoima.htm

Henry Haapalainen

"avaruuden eetteriä ei ole olemassa, se olisi paikallaan pysyvä tila",
Ei avaruudessa mikään tietysti pysy paikallaan, muutenkin linkissä selittämäsi asiat vastaavat todellisuutta vähemmän kuin jukterin höpötykset.
Ei ole eetteriä ei, on kuitenkin juktereista muodostunut tyhjön kenttä.

Vierailija
hekku
Ehkä olisi parempi kysyä mitä tapahtuu jännitteisessä johtimessa, jossa sähkövirta ei kulje, ja miten se eroaa johtimesta jossa sähkövirta kulkee.

Sähkövirta etenee johtimessa lähes valonnopeudella, mutta elektronien siirtymänopeudeksi on laskettu muutamia senttimetrejä tunnissa.

Sähkövirta on kuitenkin selitetty vapaitten elektronien liikkeenä. Mutta ei se enää ole ainoa selitys.
http://www.uta.fi/laitokset/psyk/opiske ... 9/a7_5.htm
Henry Haapalainen

Voi Hekku, hekku....
Selitä meille kaikille, mitä on jännite?
Miten sähkö liittyy jännitteeseen, siis jos mitenkään?
Miten tuo sinun "teoriasi" toimii virtasilmukoiden kanssa??

Vierailija

Pseudolle

"Mikä on jännite?"

Lue itse: http://www.kolumbus.fi/henry.haapalainen/painovoima.htm

Tässä jännitteestä.

SÄHKÖVIRTA

Sähkövirta on selitetty vapaitten elektronien liikkeeksi, mutta selitys on mahdoton. Mitä tapahtuu johtimessa, jossa on jännite? Miten se eroaa johtimesta, jossa jännitettä ei ole? Teoria on varmasti virheellinen, jos se ei osaa tähän vastata.

Kun atomi sähköistyy, se venyy säikeen muotoiseksi. Säikeen päitten välillä on sähköinen jännite. Mm. jännitteisessä johtimessa atomien muoto muuttuu sellaiseksi. Kun virta kytketään päälle, johtimessa tapahtuu ketjureaktio peräkkäisten atomien suunnassa. Elektronikenttä irtautuu atomin ytimestä ja valloittaa läheisimmän atomin ytimen, joka samalla hetkellä menettää oman elektronikenttänsä seuraavalle atomille jne. Tämä tapahtuu siksi, että atomit pyrkivät tasapainotilaansa. Ketjureaktio etenee lähes valonnopeudella, paitsi johtimessa myös esimerkiksi salamassa.

Miten pitkäksi säikeeksi atomi voi venyä? Mitään ylärajaa ei ole olemassa. Hiukkaskiihdyttimissä ja tähtien sähköisissä purkauksissa niiden mitta venyy rajattomasti.

Mutta putoavan tilan teoria on kokonaisuus. Lukemalla vain sen osia ei voi ymmärtää, mitä siinä tarkoitetaan.

En ole sähköasentaja, ja minun piti katsoa netistä, mitä silmukkavirta tarkoittaa. Toivon että joku pystysi kumoamaan putoavan tilan teorian, että saisin sielulleni siinä asiassa rauhan. Siksi olen tarjonnut rahallisen korvauksen. Siispä selitä, kumoa ja voita.

Henry Haapalainen

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
hekku

Sähkövirta on selitetty vapaitten elektronien liikkeeksi, mutta selitys on mahdoton. Mitä tapahtuu johtimessa, jossa on jännite? Miten se eroaa johtimesta, jossa jännitettä ei ole? Teoria on varmasti virheellinen, jos se ei osaa tähän vastata.

Ei kai tuo nyt vaikea vastattava pitäisi olla. Otetaan analogia putkesta ja kahdesta painesäiliöstä putken eri päissä (potenttiaaliero). Toiseen painesäiliöön on järjestetty imu ( positiivinen napa ) ja toiseenpäähän paine ( negatiivinen napa ).

Nyt jos putkessa avataan venttiili ( kytkin kiinni ) niin paine-erosta (jännite) johtuen vesi (elektronit) alkaa virrata ( virta ) säiliöstä toiseen. Jos venttiili on kiinni (kytkin auki ) tai vesimolekyylit ovat jäässä ( eriste ), niin virtaa ei kulje. Jos venttiili on auki, eikä vesi ole jäässä vaan herkkäliikeistä (johde), niin virta kulkee.

Vierailija

Olen siirtänyt lähes kymmenen vuotta sitten tekemäni ”kotisivut” elektronista uudelle palvelimelle:

http://kotisivu.dnainternet.net/adslfor/

Olen myös tehnyt pieniä muutoksia ja lisäyksiä alkuperäiseen sivuun, kuten malli pyörivästä elektronista ”The self-rotating electron”, katso viite no. 22 ”The Strory of Spin” by Sin-Itiro Tomonaga.

Tämä pyörivä malli on ”.avi” muodossa joten se vaatii Real Player tai Windowsin Media Playerin.

Vierailija
tavu
Jos virta on elektronien liikettä (esim. metallijohdossa) niin mitä jännite on???

Mitä suurempi virta -> sitä enemmän elektroneja kulkee johtimessa. Mutta tuota jännitettä en ole oikein osannut hahmottaa...

Jännite on suoraan analoginen paineen kanssa. Mitä suurempi paine sitä enemmän vettä/ilmaa/mitävaan virtaa. Mitä suurempi virta sitä enemmän ainetta kulkee läpi aikayksikössä. Mitä pienempi putki (sähkössä suurempi vastus) sitä enemmän vaaditaan painetta jotta kulkisi sama virtaus siitä läpi kuin isommassa putkessa.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat