Seuraa 
Viestejä9

Oletetaan noin 299 792 458 m pituinen johdin anodilta (+) katodille (-) ja kytketään virta päälle.

Muodostuuko magneettikenttä johtimen toiseen päätyyn ensin vai muodostuuko se koko johtimen pituudelle samanaikaisesti?

Googlettelin tietoa aikani, mutta en löytänyt, vaikka ihan perusasiahan tämän pitäisi olla.

 

Sivut

Kommentit (23)

Ville73
Seuraa 
Viestejä9

Vedin tuon pituuden hatusta, tarkoituksena oli vain nostaa esiin mahdollinen noin sekunnin viive magneettikentän muodostumisessa. Käytännössä en tiedä millainen tasavirta kulkisi noin pitkän matkan kuparijohtimessa.

Tuhat kertaa pidemmässä johtimessa viive olisi tuhat kertaa pidempi. Käytännössä sähkösignaali vaimenee johtimessa jo huomattavasti lyhyemmällä matkalla, esimerkiksi Edisonin tasavirtajärjestelmällä käytännöllistä sähkötehoa onnistuttiin siirtämään vain noin 2 km päähän.
 
Jos koettaisin päätellä miten asia on, niin anodilla sanotaan olevan elektronien vajausta ja katodilla elektronien ylimäärää. Siten kytkimen suljettaessa katodin elektronipaine voisi synnyttää johtimessa sähköisen paineaallon, joka etenee eristetyssä kuparijohtimessa 0.66 x valonnopeudella kohti anodia ja silloin magneettikenttä etenee katodilta anodille.

Tällöin anodin päädyssä magneettikenttä muodostuu pienellä viiveellä. Mutta tämä on vain omaa päättelyä ja mielellään löytäisin asialle varmistusta ja parempaa selitystä.

 

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
o_turunen
Seuraa 
Viestejä14900

Oletetaan, että meillä on varattu pallo, jonka kylkeen tökkäämme neutraalin johtimen. Johtimessa alkaa edetä aaltorintama valon nopeudella poispäin pallosta.

Oletetaan, että meillä on kaksi palloa, joilla on erimerkkinen varaus ja kaksi johtimenpätkää kiinni kummassakin. Johtimet ovat samassa potentiaalissa kuin pallot. Kun johtimien päät yhdistetään, niin liitoskohdasta alkaa kulkea molempia johtimia pitkin valon nopeudella aaltorintama kohti palloja.

Magneettikentän muodon selvittäminen on hiukan hankalaa. Sen varmaan jostain kenttäteorian oppikirjasta löytää.

Jos johtimessa on eristepinnoitus, niin aallon etenemisnopeus lienee jossain 0,95 c paikkeilla riippuen tietysti materiaalista ja sen paksuudesta.

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Hercules
Seuraa 
Viestejä906
Ville73

Vedin tuon pituuden hatusta, tarkoituksena oli vain nostaa esiin mahdollinen noin sekunnin viive magneettikentän muodostumisessa. Käytännössä en tiedä millainen tasavirta kulkisi noin pitkän matkan kuparijohtimessa.

Tuhat kertaa pidemmässä johtimessa viive olisi tuhat kertaa pidempi. Käytännössä sähkösignaali vaimenee johtimessa jo huomattavasti lyhyemmällä matkalla, esimerkiksi Edisonin tasavirtajärjestelmällä käytännöllistä sähkötehoa onnistuttiin siirtämään vain noin 2 km päähän.
 
Jos koettaisin päätellä miten asia on, niin anodilla sanotaan olevan elektronien vajausta ja katodilla elektronien ylimäärää. Siten kytkimen suljettaessa katodin elektronipaine voisi synnyttää johtimessa sähköisen paineaallon, joka etenee eristetyssä kuparijohtimessa 0.66 x valonnopeudella kohti anodia ja silloin magneettikenttä etenee katodilta anodille.

Tällöin anodin päädyssä magneettikenttä muodostuu pienellä viiveellä. Mutta tämä on vain omaa päättelyä ja mielellään löytäisin asialle varmistusta ja parempaa selitystä.

Tasavirrassa ongelmaksi muodostui resistanssi, ei impedanssi. Mitä tohon nopeuteen tulee, niin voit ajatella sitä vähän samalla tavalla kuin Newtonin kehtoa, eli elektroni ei joudu matkaamaan koko matkaa, vaan vain yhden välin.

Tossa vielä havainnollistava kuva ja video.

http://www.city.fi/kulttuuri/japanilainen+opiskelija+teki+uuden+version+...

Tulkuri.
Seuraa 
Viestejä478
Ville73

Oletetaan noin 299 792 458 m pituinen johdin anodilta (+) katodille (-) ja kytketään virta päälle.

Muodostuuko magneettikenttä johtimen toiseen päätyyn ensin vai muodostuuko se koko johtimen pituudelle samanaikaisesti?

Googlettelin tietoa aikani, mutta en löytänyt, vaikka ihan perusasiahan tämän pitäisi olla.

 

 

:)

Hyvä selkeä kysymys jonka avulla aukiaa mielenkiintoisia ajatuksia sähköstä ja magneettikentästä. Perusasiahan se ei ole kun lähdetään ajattelemaan sähkön olemusta tarkemmin.

 

No,,laitetaan sähköä sinne toiseen päähän johtimeen,,eli virrat päälle.

 

- Ensin pitäisi selvittää kulkeeko sähköhiukkasmassa johtimen rakenteen lomitse eteenpäin ja osa sinkoutuu johtimen ympärille,,aiheuttaen ns.magneettikenttäilmiön.

Jos  näin on silloin magneettikenttä syntyy samaa tahtia kuin sähköhiukkasmassa etenee johdossa.

 

- Toisaalta voihan sähköhiukkasmassa kulkiessaan töniä johtimen rakennetta siten että johtimen rakenneosia,,siis hiukkastasolla lentää johtimen ympärille(magneettikenttä) ja sähköhiukkasmassa ottaa tämän johtimen rakenteen materiaalin paikan,,eli hiukkasia tulee ja kulkee läpi johtimen samalla työntäen johtimen hiukkasia johtimen ympärille.

 

Samoin magneetikenttä syntyy samaa tahtia,,,

 

- Toisaalta, jos sähkö olisi kuten leka, eli lyö johtimen päähän ja täräyttää johdinta koko matkalla yhtäaikaa,,niin silloin johtimestä irtoaa tavaraa ympärilleen kertalaakista,,ja näin magneettikenttäilmiö on havaittavissa.

 

Tällöin kenttä syntyisi kerralla.

 

 

Kyllä se magneettikenttä syntyy siinä vauhissa mitä sähkö etenee johdossa,,siis etenee ainehiukkaset jotka on myös nimetty atomiteorian mukaan viimeisimmän tiedon mukaan varautuneiksi elektroneiksi ja sähkö elektronien virtaukseksi.

Vielä kun atomiteoria kehittyisi ymmärtämään magneettikentän ja magneettivuon ainehiukkasmassan liikkeinä,,,niin jopa olisi jotakin,,:)

 

 

 

 

 

 

 

Niin se vaan on, jos ei ole toisin. :)

jussipussi
Seuraa 
Viestejä55496
Ville73

 

Jos koettaisin päätellä miten asia on, niin anodilla sanotaan olevan elektronien vajausta ja katodilla elektronien ylimäärää. Siten kytkimen suljettaessa katodin elektronipaine voisi synnyttää johtimessa sähköisen paineaallon, joka etenee eristetyssä kuparijohtimessa 0.66 x valonnopeudella kohti anodia ja silloin magneettikenttä etenee katodilta anodille.

Jos oletan että tämä on "Savorisen fysiikkaa" niin olenko oikeassa?

ovolo
Seuraa 
Viestejä8253
Ville73

Oletetaan noin 299 792 458 m pituinen johdin anodilta (+) katodille (-) ja kytketään virta päälle.

Muodostuuko magneettikenttä johtimen toiseen päätyyn ensin vai muodostuuko se koko johtimen pituudelle samanaikaisesti?

Googlettelin tietoa aikani, mutta en löytänyt, vaikka ihan perusasiahan tämän pitäisi olla.

 

Minun mielestä magneettikenttä lähtee etenemään johdon kummastakin päästä kohti keskikohtaa. Eli myös liikkuva elektronivajaus (+ kohtiosta) synnyttää myös magneettikentän.

Edit: Selvyyden vuoksi, jotta mitään väärinymmärrystä ylläolevasta ei synny. Elektonit ja myös elektonivajaus (aukot) matelevat hitaasti, mutta kenttä etenee johdossa lähes valon nopeudella (johdon nopeuskerroin huomioitava).

Hercules
Seuraa 
Viestejä906
ovolo
Ville73

Oletetaan noin 299 792 458 m pituinen johdin anodilta (+) katodille (-) ja kytketään virta päälle.

Muodostuuko magneettikenttä johtimen toiseen päätyyn ensin vai muodostuuko se koko johtimen pituudelle samanaikaisesti?

Googlettelin tietoa aikani, mutta en löytänyt, vaikka ihan perusasiahan tämän pitäisi olla.

 

 

Minun mielestä magneettikenttä lähtee etenemään johdon kummastakin päästä kohti keskikohtaa. Eli myös liikkuva elektronivajaus (+ kohtiosta) synnyttää myös magneettikentän.

Ei siinä ole mielipiteestä kyse.

https://www.youtube.com/watch?v=rv4MjaF_wow

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704

Kuten aiemmin täällä on mainittu, sähkökentän muutokset etenevät melkein valon nopeuden luokkaa eristeestä riippuen. Virta ei kuitenkaan kasva heti koko johtimen paksuudelta, koska johtimen sisässä induktiiviset ilmiöt aiheuttavat sähkömotorisen ilmiön vastajännitteitä. Kun signaalia siirretään suuritaajuuksisella vaihtovirralla, ilmiö tunnetaan nimellä virran ahto ( laskukaavoja löytyy googlettamalla esim. "skin effect" tai "skin depth"). Korkeammilla taajuuksilla virta kulkee enimmäkseen johtimen pinnalla.

Jos virta tässä kuvitellussa tapauksessa kasvaa ensin pinnalta, ja sitten sisäosiinkin kasvattaen kokonaisvirtaa, sen aiheuttama magneettikenttäkin voimistuu samalla. 

 

 

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

ovolo
Seuraa 
Viestejä8253
Hercules
ovolo

Minun mielestä magneettikenttä lähtee etenemään johdon kummastakin päästä kohti keskikohtaa. Eli myös liikkuva elektronivajaus (+ kohtiosta) synnyttää myös magneettikentän.

Edit: Selvyyden vuoksi, jotta mitään väärinymmärrystä ylläolevasta ei synny. Elektonit ja myös elektonivajaus (aukot) matelevat hitaasti, mutta kenttä etenee johdossa lähes valon nopeudella (johdon nopeuskerroin huomioitava). 

Ei siinä ole mielipiteestä kyse.

https://www.youtube.com/watch?v=rv4MjaF_wow

Miten tuo videon staattisen sähkövarauksen synnyttäminen ja kerääminen liittyy alkuperäiseen kysymykseen?

 

o_turunen
Seuraa 
Viestejä14900

Olisiko mitään mieltä siinä, että ihan laitosfysiikan perusteilla yhdistetään kaksi erimerkkistä varausta keskenään johtimella ilman mitään härveleitä tai muutakaan hörhökettä (minä en muuten maininnut sitten korantologiaa tässä ketjussa) tai muutakaan tarpeetonta.

.

 

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

korant
Seuraa 
Viestejä8326

On tuossa tiettyä analogiaa hitausvoimiin. Virran äkillistä muutosta, mikä vastaa massan äkillistä nopeuden muutosta, vastustaa juurikin tuo indusoituva smv. mikä taas vastaa hitausvoimaa. Itseasiassa syntyvä magneettikenttä vastustaa virran nopeaa muutosta. o_turusenhan ei tarvitse tällaista tajuta. Elele vaan omissa luuloissasi.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä14900

Minä jo hiukan ajattelin heittää veikkauksen siitä, koska korantologia iskee tähänkin ketjuun. Olisin veikannut kahta päivää. Metsään olisi mennyt.

 

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä33729
Ville73

Oletetaan noin 299 792 458 m pituinen johdin anodilta (+) katodille (-) ja kytketään virta päälle.

Muodostuuko magneettikenttä johtimen toiseen päätyyn ensin vai muodostuuko se koko johtimen pituudelle samanaikaisesti?

Googlettelin tietoa aikani, mutta en löytänyt, vaikka ihan perusasiahan tämän pitäisi olla.

Google on huono oppikirja. Mutta hakusanat "transmission line" antavat mitä haluat (ja paljon paskaa).

Se perinteinen keskitettyjen komponenttien malli, jossa sähkö kulkee äärettömän nopeasti vain johtimia pitkin ja komponenteilla on yksi ominaisuus toimii vain silloin, kun tarkasteltava piiri on aallonpituuteen verratuna pieni. Usein se pätee sellaisella tarkkuudella, että laitteet toimivat, mutta radiotekniikassa, mittaustekniikassa ja valtakunnan mittakaavan tehonsiirrossa asia ei ole aina niin yksinkertainen. Oikeasti sähkö- ja magneettikenttien muutokset etenevät valon nopeudella, jokainen johtava osa on kapasitiivisesti kytkeytynyt kaikkin maailman johdekappaleisiin ja jokainen johtava osa omaa induktanssin, joka vastustaa virran muutoksia. Seurauksena on kammottava sekamelska, jossa kaikki perinteiset alkeissähkötekniikan opit joutavat romukoppaan. Sähkö alkaa kulkea säteilemällä eristevälien yli, heijastella johtimien mutkista takaisin, avoimet johdot voivat näyttää oikosuluilta ja oikosuljetut avoimilta.

Se on kaikkinensa liian monimutkainen asia ymmärrettäväksi palstan välityksellä, mutta tuossa nimenomaisessa esimerkissä käy niin, että johtoon lähtee virta-aalto, jonka suuruuden määrää johdon aaltoimpedanssi, joka riippuu johtimen rakenteesta (johdegeometria ja eristegeometria vaikuttavat molemmat). Yleensä se on muutamia kymmeniä tai satoja ohmeja (50 ja 75 ohmin koaksiaalikaapelit ovat yleisimpiä). Etenemisnopeus määräytyy eristeen permittiivisyydestä ja geometriasta ollen tyypillisillä johtimilla 0,5 - lähes 1 c.

Katso:

http://salabra.tp.samk.fi/er/tele/siirtoj.doc

http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_line

Ville73
Seuraa 
Viestejä9

Kiitos vastauksista. Muotoilen kysymyksen uudestaan.

Oletetaan 1 km pituinen kuparilanka polyteeni eristeellä (jossa sähkösignaalin nopeus 0.66 x valonnopeus, katso velocity factor tai Velocity of Propagation).

Laitetaan lamppu langan molempiin päihin ja kytketään johdin molemmista päistä yhtä aikaa tasavirtalähteeseen.

Syttyykö lamput yhtä aikaa?

Tulkuri.
Seuraa 
Viestejä478
Ville73

Kiitos vastauksista. Muotoilen kysymyksen uudestaan.

Oletetaan 1 km pituinen kuparilanka polyteeni eristeellä (jossa sähkösignaalin nopeus 0.66 x valonnopeus, katso velocity factor tai Velocity of Propagation).

Laitetaan lamppu langan molempiin päihin ja kytketään johdin molemmista päistä yhtä aikaa tasavirtalähteeseen.

Syttyykö lamput yhtä aikaa?

 

:)

 

Ei syty jos tarkkoja oltaisiin. Käytännössä ei kovin suurta merkitystä.

 

Käytännössä polkupyörän ketjumalli toimii hyvin vertailuna,,ketju on sitä sähkövirtaa. Jos siihen laittaa välirattaita, sen näkee. Siinäkin on välyksiä ja viiveitä kun toisesta päästä hammasratasta pyöritetään. Tosin hammasrattaasta ei lopu "sähkö".

 

Hiukkasvirtauksina.

Kun sähkövirtaus on johtimen rakenteesta erillisenä olevan aineen virtausta johtimen sisällä ja se lähtee liikkeelle tasavirtalähteen (paristo kuvaa asian helpommin) toisesta navasta,,se työntyy nopeasti johtimen läpi kohti toista napaa, eli virtau-s kiertää virtapiirissä.

Koska lampun kautta lentää ulos hiukkasmassaa(valona=fotoneja, "lämpönä=thermoneja") niin paristossa oleva sähköhiukkasmassa vähenee ja kun paristo on tyhjä,,ei hiukkasvirtausta ole enää. Johdin on alkutilassa.

 

Jos sähkövirtaus on johtimen rakenteen osien liikuttamista,,tilanne on sama,,

 

Jos sähkövirtaus on sähkövarauksen hyppimistä aineen osaselta toiselle,,elektronilta toiselle,,tilanne on sama,,

 

 

 

Niin se vaan on, jos ei ole toisin. :)

ovolo
Seuraa 
Viestejä8253
Ville73

Oletetaan noin 299 792 458 m pituinen johdin anodilta (+) katodille (-) ja kytketään virta päälle.

Muodostuuko magneettikenttä johtimen toiseen päätyyn ensin vai muodostuuko se koko johtimen pituudelle samanaikaisesti?

Googlettelin tietoa aikani, mutta en löytänyt, vaikka ihan perusasiahan tämän pitäisi olla.

 

Vielä tuohon alkuperäiseen kysymykseen ja virran ahtautumisilmiö ja muut hienoudet sivuuttaen. Olipa tuo lähes 300km pituinen lanka loopin muotoinen tai vaikkapa toisesta päästä avoin, oikosuljettu tai ominaisimpedanssilla päätetty parijohto, niin sähkömagneettinen kenttä lähtee etenemään lähes valon nopeudella molemmista kohtioista (+ ja -) kohti keskikohtaa tai päätä. Jos parijohto on toisesta päästä avoin tai oikosuljettu, niin teho heijastuu (vaimentuen matkalla) vielä takaisin lähtöpisteeseen, ja taas takaisin, jne. Eli vastaus tuohon kysymykseen on aivan selvä ja yksinkertainen. Loopin tapauksessa ehdottaisin vaimenevaa värähtelyä johdossa loopin ominaisresonanssitaajuudella (noin 1Hz), kunnes lähtötilanteen energia on käytetty loppuun.

Ville73
Seuraa 
Viestejä9
ovolo

...sähkömagneettinen kenttä lähtee etenemään lähes valon nopeudella molemmista kohtioista (+ ja -) kohti keskikohtaa tai päätä.

 

Löytyykö tähän viitettä, josta asian voisi varmistaa?

 

ovolo
Seuraa 
Viestejä8253

Hemmetti, luulin jo kerran  vastanneeni pari tuntia sitten,  tein pitkän sepustuksen, mutta viesti näyttää kadonneen. (pitää vielä katsoa, etten postannut väärään ketjuun, mutta uskoakseni en).

 

Varmistus löytyy antenni- ja siirtolinjateoriasta. Pitää illemmalla etsiä kaipaamiasi viitteitä, josta asia varmistuu sullekin. Harmittaa, kun selventävä vastaukseni on mennyt bittien taivaaseen. Siinä kadonneessa viestissä oli pääasiassa selitystä siitä, että myös noin 300km pitkä johto toimii antennina ja samanpituinen johto siirtolinjana, vaikka antennin perusresonanssitaajuus olisi 0,5Hz tai siirtolinjan viive päästä päähän1 sek.

Mulla olis ollut myös pari hyvää selkeätajuista kirjaa, mutta vaihdoin Win-7:aan ja ja tuohon Epson-scanneriin ei löydy Win-7 ajureita. Mutta katselen, jos netistä löytyis jotakin.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat