Sähkö kulkee mutta miten?

Seuraa 
Viestejä155
Liittynyt29.4.2005

Jos ajatellaan jotakin johdinta jossa kulkee 1000A virta ja toista johdinta jossa kulkeepi 1A virta, niin millä tavalla elektronien liike on erilaista kun noita johtoja verrataan toisiinsa? Kulkeeko elektronit nopeempaa/hitaampaa, enemmän tai vähemmän /ajanjakso? Siis mitä? Entäs sitten jännite samalla tavalla ajateltuna. Johto jossa kulkee 1A / 1000V virta ja toinen johdin jossa 1A / 1V. Millä tavalla sähkön kulku on noissa johdoissa erilaista? Ajatellaan tietenkin, että kaikki nuo johdot on samanlaisia, esim. 100mm^2 kuparia

Sivut

Kommentit (134)

iisakka
Seuraa 
Viestejä848
Liittynyt30.9.2005

Jos on sama väliaine (tässä kuparijohto), niin varauksenkuljettajat liikkuvat aina samalla nopeudella. Suuremmalla virralla niitä kulkee enemmän.

Virtahan on varaus/aika eli I = Q/t.

pepe+
Seuraa 
Viestejä253
Liittynyt16.3.2005

Itse ymmärrän sen näin. Virran kasvaessa johtimen poikkipinnan "läpi" kulkee yhä enemmän elektroneja.

Potentiaalieron eli jännitteen ymmärrän vaan niin että se varastaa elektroneja joiden paikkoihin hakeutuu vähän kauemmalta elektroneja ja taas näiden paikkoihin jne. Mitä jännite oikeasti on sitä en tiedä.

Jos tilanne on niin, että kahdessa saman pituisessa johdossa kulkee sama virta, mutta eri jännite, johtimen paksuus(vastus arvo ) täytyy olla erinlainen. Kun vastus on pienempi myös pienempi potentiaali ero riittää saamaan elektronit liikkeelle.

Käsittääkseni kahdessa saman virran omaavassa kaapelissa kulkee sama määrä elektroneja poikkipintaansa nähden.

Näin sen näen oli oikein tai ei.

yst pn

Vierailija

Aikoinaan yllätyin kun kuulin kuinka hitaasti elektronit johtimessa oikeasti kulkevat. Se että valo menee lähestulkoon heti päälle kun napista painaa oli päässyt luomaan mielikuvan nopeasti liikkuvista elektroneista.

DerMack
Seuraa 
Viestejä1839
Liittynyt16.3.2005
iisakka
Jos on sama väliaine (tässä kuparijohto), niin varauksenkuljettajat liikkuvat aina samalla nopeudella. Suuremmalla virralla niitä kulkee enemmän.

Virtahan on varaus/aika eli I = Q/t.

varauksenkuljettajien nopeus riippuu kyllä virrasta, liikkuvien elektronien lukumäärä puolestaan johdinmateriaalista ja johtimen paksuudesta (poikkipinta-alasta)

Virtahan on varaus/aika eli I = Q/t

Köpseli
Seuraa 
Viestejä155
Liittynyt29.4.2005
DerMack

varauksenkuljettajien nopeus riippuu kyllä virrasta, liikkuvien elektronien lukumäärä puolestaan johdinmateriaalista ja johtimen paksuudesta (poikkipinta-alasta)

Ymmärrän tän niin, että elektronit ja varauksenkuljettajat ovat eri asia? Olikos se niin, että kuparijohdossa elektronit kulkee n. 0,1mm/s? Mutta eikö tämä siis olekkaan vakio vaan niiden nopeus riippuu virrasta vai miten se ny meni

DerMack
Seuraa 
Viestejä1839
Liittynyt16.3.2005

elektronit ovat varauksenkuljettajia, kuten myös ionit. Kuparissa ja muissakin metalleissa varauksenkuljettajina toimivat ainoastaan elektronit, suolojen vesiliuoksissa positiiviset ja negatiiviset ionit, puolijohteissa elektronit ja aukot, aukot tosin ovat vain elektroneista tyhjiä 'tiloja'...

mitä noihin elektronien nopeuksiin tulee niin ei ne mitenkään lujaa kulje. Sen voi laskea -jos jotakuta huvittaa- lähtien liikkeelle tuosta I = Q/t kaavasta kun ottaa selville yksikkövarauksen arvon, 'irtonaisten' elektronien määrän kuparissa ja valkkaa mieluisat virran arvon ja johtimen poikkipinta-alan.... en kyl rupee tähän aikaan selvittään noita mut joitain millejä ne kulkee sekunnissa noinniinku 'järkevillä' virran ja johtimien arvoilla

edit: joitain typoja ja puuttuvia sanoja.. meen nuqq

Vierailija
MakeeK
0,1mm/s

No ei nyt ihan näin hitaasti. Tuossa tapauksessa kestäsi kymmenen sekuntia kulkea millimetrin pituus. 1 min 40 sek senttimetriltä.

Ehkä menit sekaisin mittayksiköissä.

Vierailija
tupakka
MakeeK
0,1mm/s



No ei nyt ihan näin hitaasti. Tuossa tapauksessa kestäsi kymmenen sekuntia kulkea millimetrin pituus. 1 min 40 sek senttimetriltä.

Ehkä menit sekaisin mittayksiköissä.

On kuitenkin hyvä huomata, että sähkön nopeus ei ole sama kuin elektronien nopeus. Sähkö kun etenee aaltoliikkeenä. Ja esim. vaihtovirralla yksittäiset elektronit pysyvät miltei paikoillaan kun sähkövirta vaihtaa suuntaansa monta kertaa sekunnissa.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
tupakka
MakeeK
0,1mm/s



No ei nyt ihan näin hitaasti. Tuossa tapauksessa kestäsi kymmenen sekuntia kulkea millimetrin pituus. 1 min 40 sek senttimetriltä.

Ehkä menit sekaisin mittayksiköissä.

Voi se mennä niinkin hitaasti. Riippuu siis johtimen poikkipinta-alasta, johde-elektronien määrästä tilavuutta kohti(vakio kullakin aineella. esim kuparilla johde-elektroneja 1/atomi ja Alumiinilla 3/atomi) ja tietenkin siitä virrasta. Huvikseen voitte laskeakin sen nopeuden.

Ja kysehän on tietenkin nyt elektronien keskimääräisestä vaellusnopeudesta, muuten elektronien nopeudet tavallisessa aineessa on ripeämpiä.

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

Vierailija

Sähkön nopeudesta, jos kierretään kaapeli kahdeksan kertaa maapallon ympäri ja laitetaan polttimo johdon päähän. Kytketään jännite, ja lamppu alkaa loistamaan yhden sekunnin viiveellä. Eli aika nopeasti se sähkö kulkee, elektroneista ja varauksenkuljettajista en sitten tiedä mitään.

Entäs sitten jännite samalla tavalla ajateltuna. Johto jossa kulkee 1A / 1000V virta ja toinen johdin jossa 1A / 1V. Millä tavalla sähkön kulku on noissa johdoissa erilaista?

Ei kai se johdin 'näe' siinä olevaa jännitettä. Jännite on potentiaaliero kahden johtimen tai muun kappaleen välillä. Yksittäisessä johdossa olevaa jännitetasoa ei tietääkseni voi mitenkään havaita. Pitää aina verrata johonkin. Jos eristeet ovat kunnossa, eikä läpilyöntejä tai muita oikosia pääse tapahtumaan, kyllä ne johdot mielestäni kestää hyvinkin suuria jännitteitä. Korjatkaa toki, jos meni väärin.

Vierailija

Kyllä voi havaita. Laitat mittarin johdot 10 sentin välein kaapeliin kiinni, niin tarpeeksi suurella virralla mittari näyttää jo millivoltteja.

Siinä näkyy johtimen vastuksen yli vaikuttava potentiaali. Tuohon perustuu virtamittarin toiminta. Mitattu jännite on suoraan verrannollinen kaapelissa kulkevaan virtaan ja jos tiedetään virta ja kaapelin ominaisvastus, sekä kaapelin pituus, voidaan laskea päiden välillä vaikuttava jännite.

Itse mittailen sähköpyssyssä kulkevia virtapulsseja niin, että kelalle menevästä kaapelista on kuorittu kolme senttiä paljaaksi ja oskilloskoopin piuhat on laitettu vierekkäin kiinni siihen kohtaan.

Vierailija
Kyllä voi havaita. Laitat mittarin johdot 10 sentin välein kaapeliin kiinni, niin tarpeeksi suurella virralla mittari näyttää jo millivoltteja.

Tuokin näyttää vain virtaa, ei jännitettä. Tai kyllä mittarista luetaan jännitelukema, mutta sehän tulee juurikin johtimen virrasta. Entä silloin, jos on kaksi johdinta, joilla on tietty jännite-ero. Virtapiiri on kuitenkin avoin, joten ampeereita ei kulje. Tässä tilanteessa ei voi tietää ilman vertailua yhden johtimen jännitettä.

Vierailija

Alkuperäisessä kysymyksessä taas virta kulkee. Et määritellyt pitääkö virtapiirin olla suljettu vai ei.

No. Johtimen viereen voidaan tuoda varaus (vaikka elektroni), johon vaikuttavista voimista voidaan päätellä mihinkä potentiaaliin johdin on varautunut. Coulombin voima vaikuttaa sähkökenttään tuotuun varaukseen, joten sähkön ei ole pakko virrata mihinkään, että voidaan havaita potentiaaliero.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
jussipaita
Sähkön nopeudesta, jos kierretään kaapeli kahdeksan kertaa maapallon ympäri ja laitetaan polttimo johdon päähän. Kytketään jännite, ja lamppu alkaa loistamaan yhden sekunnin viiveellä.

Maapallon ympärysmitta on noin 40 000 km. Tämä kertaa kahdeksan saadaan 320 000 km. Väitätkö nyt että sähkö kulkisi johtimessa lähes yhtä nopeasti kuin valo tyhjiössä?

Vierailija
Volitans
jussipaita
Sähkön nopeudesta, jos kierretään kaapeli kahdeksan kertaa maapallon ympäri ja laitetaan polttimo johdon päähän. Kytketään jännite, ja lamppu alkaa loistamaan yhden sekunnin viiveellä.



Maapallon ympärysmitta on noin 40 000 km. Tämä kertaa kahdeksan saadaan 320 000 km. Väitätkö nyt että sähkö kulkisi johtimessa lähes yhtä nopeasti kuin valo tyhjiössä?

Riippuu minkälaisessa ympäristössä ollaan.

Jos johtimen ympärillä ei ole mitään, mikä vaikuttaisi johtimen kokemaan impendanssiin, eli se olisi lähes nolla, niin aika lähelle päästään. Todellisuudessa luku on muistaakseni noin 0.6C

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat