• Друзья, "лихорадка" вокруг тем об альтернативной энергии заставила возбудиться и мошенников! Будьте бдительны и не ведитесь на дешевые разводы. Помните, что если Вам предлагают купить рабочий БТГ по цене дешевле миллиона долларов, то на 99% это развод Вас на деньги. Если же Вам предлагают купить БТГ дороже миллиона долларов, то это развод на 100%. Увы чудес и исключений пока нет, хотя Вы всегда можете это проверить самостоятельно... :-)

Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии эл. т

  • Автор темы Автор темы lm7805
  • Дата начала Дата начала

lm7805

Антитентурианец
Регистрация
3 Июль 2012
Сообщения
4
Реакции
0
Баллы
0
Всем известны побочные эффекты при прохождении эл.тока по проводникам: выделение тепла, появление магнитного поля. Смущает, собственно, утверждение что есть некие электроны, у которых есть заряд и масса, и которые, являясь частью кристаллической решетки еще и "бегают". Причем со скоростью света. Вот взять классику жанра - батарейку и лампочку накаливания. 1) батарейка - химический источник тока. 2) провод - Cu хим. элемент, металл, проводник. 3) лампочка - кусок провода W хим.элемент, металл, проводник, в вакуме. Начну со 2) и 3). У провода есть кристаллическая решетка. Это его основа. Нет решетки - металл стал жидкостью. До определенного момента жидкий металл тоже проводник. Но с повышением тeмпературы все хуже и хуже. Оно вроде понятно - пропал порядок расстановки электронов и энергии столкновений атомов все больше,расстояния между атомами все больше, все труднее управлять веществом. Значит температуру можно обозвать "концентрацией энергии во времени и веществе" Лампочка - это провод высокого сопротивления в вакуме. Собственно ее задача - как утверждает современная физика, это преобразовывать направленное движение электронов в проводнике в свет. Вот тут наступают непонятки - свет это фотоны. Частицы без массы (!?) передающие энергию с невероятной скоростью (больше скорости мы еще не нашли) Т.е. бегут себе электрончики по проводу, все у них хорошо и вдруг раз - их пытаются втиснуть в узкий проход. Тут сразу давка, скорость они не сбрасывают, просто плотнее друг к другу и бах - родился какой то фотон. Плюс еще и куча других спектов (УФ, ИК, и т.д.) Что наталкивает на мысль - движение электронов образует электромагнитную волну разных частот. А там где пошире у них (электронов) опять все нормализуется. Ну и возвращаются они туда откуда пришли - в батарейку. Тут тоже сложности. Вот чем батарейка отличается от конденсатора? И тут и там есть эти электроны, и тут и там если замкнуть будет эл.ток. Вот только емкость у них разная. И само понятие "работы" электрона немного туманно. Он же не "похудел". Количество "вышедших" равно количеству "вернувшихся" А если вместо батарейки у нас заряженный конденсатор - лампа вспыхнет и погаснет. Т.е. кучка электронов с минусовой обкладки конденсатора по проводу добралось до лампочки где создали элекромагнитную волну, потом в полном составе вернулись по проводу в плюсовую обкладку и там ... исчезли? Как то это все приводит к одному вопросу - А был ли мальчик? Больше похоже что никто и никуда не двигался. Не появлялся из ниоткуда и не исчезал. Самое простое что вообще могло произойти - это электроны сидя на своих местах подверглись направленному действию - вращению. Т.е энергия заставила их все синхронно вращатся в одну сторону. Там где кристалл. решетка изменилась (в лампе) их было труднее ориентировать и там векторы энергии сгенерировали во вторичной среде различные колебания - свет, тепло и т.д. Отсюда напрашивается вывод - эл.ток это следствие а не причина, его появление вызывается внешней силой, способной в веществе ориентировать вектора вращений электронов у атомов. И, собственно, физичeские свойства металлов, полупроводников и т.д. определяются геометрической моделью самого атома и способностью "противостоять" внешнему воздействию этой силы. (Как бы атом считаем самостоятельным моторчиком и чем он сложнее тем сложнее его заставить крутится в нужную сторону.) Остается только понять и принять законы "внешней силы" (управлять мы ею никогда не сумеем - у нас просто нет и не будет инструмента воздействия на нее) и разобраться со вторичной средой. Под определение последней сейчас больше всего подходит физический вакум, но я бы назвал бы это нейтральным магнитным полем.
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

Что тут странного ? На эту тему много книг написано. У меня тоже много вопросов.

Может наблюдая за этими явлениями, вы что-то изобретёте?
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

Смущает, собственно, утверждение что есть некие электроны, у которых есть заряд и масса, и которые, являясь частью кристаллической решетки еще и "бегают". Причем со скоростью света.

При протекании тока электроны не бегают по проводу со скоростью света, а дрейфуют со скоростью улитки. Если в кубическом миллиметре меди в каждый момент времени порядка 10Кл свободных электронов, то есть не покоящихся в данный момент в своих нишах, значит при токе 1 ампер по проводу сечением 1 мм^2 их средняя совместная скорость вдоль провода 0.1мм/c или 36 сантиметров в час. При этом скорость их хаотического теплового движения в сотни миллионов раз больше - сотни километров в секунду. То есть невооруженным глазом появление тока в проводнике было бы очень сложно разглядеть - хаотчно мельтешащие во все стороны с гигантской скоростью электроны вдруг _в_среднем_ начинют смещаться все в одну сторону с крайне малой скоростью. А при протекании переменного тока еще интереснее, электроны лишь колеблются на доли миллиметра туда-обратно относительно своего места жительства. То есть все электроприборы в вашей квартире пользуются движением одной и той же кучки электронов, живущих в электропроводке вашей квартиры, а не прилетевшими от далекой электростанции.

Со скоростью света распространяются не электроны, а взаимодействие между ними. Батарейка задвинула в провод лишний электрон - с задержкой, определяемой скоростью света, соседние электроны начинают от него отталкиваться и двигаться от конца провода. Это их движение с такой же задержкой замечают более дальние электроны и тоже начинают двигаться. Таким образом двигаются они медленно, а вот _начинают_ двигаться с минимальной задержкой по всей длине. Ну вот пнули вы по концу палки, сообщив ей скорость 1 м/с, дальний конец палки начал двигаться позже чем ближний, ваше воздейсвие добралось до него со скоростью 1000 м/с. Каждый кусок палки двигается со скоростью 1 м/с, а волна возмущения, приводящая каждый кусок в движение - в тысячу раз быстрее

Насчет нагрева спирали все просто. Представьте биллиард без сил трения, шары хаотически летают. Их среднюю скорость называют 'температурой'. Вы пытаетесь заставить один шар добраться до другого конца биллиардного стола и толкаете его, после серии столкновений с другими шарами исчезают малейшие следы его направленного движения, лишь возрастает средняя скорость всех шаров. Если вы не толкнете его, а будете постоянно тянуть к другому концу стола, то в конце концов он до него доберется, но скорость всех остальных шаров (температура) за это время в результате ваших усилий возрастет.<br /><br />-- добавлено: 04 июл 2012, 09:24 --<br /><br />насчет того, откуда берутся 'лишние' свободные электроны в кристаллической решетке. дело в том, что не избавившись от части электронов атомы и не могут, оставаясь нейтральными, заметно взаимодействовать между собой и образовывать какие-то связные конструкции. рассмотрим вот такой одномерный случай:

14jbuic.png


на крайний шар действует притягивающая сила (4q)*q/r^2 со стороны среднего и отталкивающая (4q)*(4q)/(2r)^2 со стороны дальнего. несложно убедиться, что эти силы равны и система покоится. мы может продолжить дальше эту цепочку, чередуя +4q и -q и в одномерном пространстве она будет равновесной. если +4q это ядро атома из 4 протонов, а -q это электрон, то получается что еще 3 электрона от каждого исходного атома где-то болтаются и в строительстве решетки не учавствуют

естественно, это утрированный случай, в 3d вместо 1d и в динамике вместо статики все гораздо сложнее считается. но, надеюсь, общий принцип из этого примера понятен
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

nky сказал(а):
Насчет нагрева спирали все просто. Представьте биллиард без сил трения, шары хаотически летают. Их среднюю скорость называют 'температурой'. Вы пытаетесь заставить один шар добраться до другого конца биллиардного стола и толкаете его, после серии столкновений с другими шарами исчезают малейшие следы его направленного движения, лишь возрастает средняя скорость всех шаров. Если вы не толкнете его, а будете постоянно тянуть к другому концу стола, то в конце концов он до него доберется, но скорость всех остальных шаров (температура) за это время в результате ваших усилий возрастет.

то есть сила которую мы потратили на направленное движение электрона- "шара" просто перераспределится на все остальные "шары". Я думаю масса одного шара против шаров остальных весьма ничтожна, а F=ma еще не опровержено. То есть никакой единичный экземпляр на это не способен.

На счет "лишних" электронов - свободных электронов не может быть в принципе, ибо это есть прямой способ трансформации вещества. Самый наглядный пример - уран в реакторе. Отобрали электронов - получили плутоний. Совершенно другое вещество и со своими свойствами. Это пол беды. Помните из химии изомеры? вещества с таким же набором атомов но различным ориентированием в пространстве. Представьте каким мутациям должны подвергаться участки цепи если начнут электроны не то что двигаться а хотя бы перескакивать с одной позиции в соседнюю. Как говорил Станиславский - не верю!
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

В металлах электроны не свободные - они принадлежат всем атомам вещества. А свободные электроны успешно существуют в плазме. Насчет перескакивания электронов с одной позиции в соседнюю - посмотрите прохождение тока в полупроводниках.
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

так сила со стороны поля, вызывающая ток, приложена ко всем электронам разом. _каждый_ из них раз за разом пробует разогнаться, но у каждого после серии столкновений набранная скорость переходит в скорость хаотическую. среднее время свободного пролета и определяет проводимость проводников, в какой-то системе единиц проводимость так прямо и измеряется в секундах, вместо 1/ом.

если столкновений нет, как в радиолампе например, то электроны в том же самом поле набирают огромную скорость, 20 киловольт достаточно чтобы скорость электрона стала околосветовой. а потом они на такой скорости врубаются в анод и греют его. то есть в радиолампе сопротивление на дистанции свободного полета чисто нулевое, потерь нет, но зато потери есть на анодном торможении и именно в этой точке сосредоточено все сопротивление цепи катод-анод

для трансформации вещества нужно удалить протоны из ядра, а не электроны с орбиты. атом потерявший элетрон - это ион, вполне обыденное явление.
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

Ну хорошо, давайте копнем глубже. Атом - протон(ы) , нейтрон(ы) и электрон(ы). Если допускать что электрон может быть отнят или добавлен, то нужно допускать и изменение плотности вещества в этом состоянии. Объясняю - забрали у чего-нибудь электрон - вещество сожмется, ибо некому будет расталкивать протоны между собой. Добавили - разожмется. Если как вы говорите электроны "ползут" то чудные изменения будут с проводником. Далее, что такое протон(ы)? А это позитивно заряженная частица. В моем понимании протон - минимальный позитивно заряженный диполь. Почему? Логично подумать откуда берется нейтрон - масса есть а заряда нет. Неитрон - это уже замкнутый диполь. Отсюда ясно, почему его так трудно вернуть в "нормальное" состояние и почему он способен пробить любое вещество. Рекомбинируясь в различные геометрические структуры, протоны способны удерживать вокруг себя определенное количество электронов (именно этим путем и пошел Болотов). Но фишка то вся в том, что НЕЛЬЗЯ у атома отобрать электрон безнаказанно. если недостаток электрона будет критическим то это спровоцирует изменение геометрии ядра (возможно даже с выбросом нейтрона(ов)) Нужно понимать, что современная физика идет по пути развития математики, выводя формулы из процессов подвергнутых матанализу. И получает кучу "повторов" - верных результатов для определенной системы вычислений, побочно "рожая" кучу постоянных и добавляя новые частицы. Вот взять к примеру двоичную логику. Два состояния - вкл и выкл а можно распечатать фото, записать речь и т.д. Даже наш алфавит укладывается в 16 двоичных знаков. А ведь из букв можно сложить тысячи слов... Так же будет и с атомом - протон и электрон. Инь и Янь. Нет там кварков бозонов и прочего рожденного нашей несовершенной десятичной системой матанализа.
Далее о скорости. Известно что чем плотнее среда тем выше скорость распространениния в ней волн. Тогда что у нас получается с радиолампой? Мы приложили разницу потенциалов между электродами и появился ток. Вопрос первый - кто проводник? Вопрос второй - при отсутствии среды откуда взялся поток электронов и куда он исчезает если мы подключили лампу к генератору (по сути - катушке). И сразу вопрос третий Почему нет потерь в этой замкнутой системе? (ведь потери есть всегда и тогда провод у генератора должен постепенно исчезать)
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

электроны не могут расталкивать протоны, они другого знака с протонами и притягивают их, а не расталиквают. если из вещества удалить часть электронов то оно становится в целом положительно заряженым и притягивает электроны из окружающего пространства, так что никаких невосполнимых потерь не происходит, что потерялось то и стремится возместиться. положительно заряженый шар постепенно станет нейтральным, изымая электроны из воздуха. если удалить из вещества слишком много электронов, то кристаллическая решетка будет разрушена взаимным отталкиванием протонов друг от друга.

но нужно понимать, что в реальности мы имеем дело с ничтожным количественным изменением заряда - тот же кубический миллиметр меди теряя всего одну миллиардную долю наличествующих электронов приобретает потенциал в миллион вольт. а ведь электрон не самая тежелая частичка атома, поэтому заметить изменение массы и соответственно плотности вещества в связи с потерей электронов весьма сложно

диполь - это положительный и отрицательный заряды одинаковой величины, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. такая система зарядов, несмотря на нулевой суммарный заряд, формирует вокруг себя электрическое поле. нейтрон же электрическим полем вообще не обладает. электроны и протон обладают зарядом и центрально симметричным полем. так что ни то ни другое не может быть диполем.

чтобы провести ревизию физических представлений нужно что-то большее, чем интуиция. что происходит с атомом при потере электрона в точности посчитанно в цифрах, смоделированно и не расходится с экспериментами. просто сказать 'а я вот счиатаю что без электрона нейтроны разлетятся' нельзя, надо это еще и подкрепить доказательствами, нарисовать какие силы и откуда взявшиеся могли бы к этому привести и какие эксперименты могли бы это показать.

то что вещество, приобретая положительный или отрицательный заряд получает или теряет некоторые частички, было доказано экспериментами еще в средневековье, тогда же была измерена и величина заряда и масса этой частички, электрона. то что в веществе эта частичка является частью атома и вообще общая модель структуры атома, было открыто гораздо позже. так что отказывая веществу в возможности терять или приобретать электроны без изменения всех его свойств кроме заряда - нужно предложить альтернативные объяснения всем экспериментам за последние 500 лет.

то что в радиолампе ток идет за счет инжектирования в вакуум потока частиц катодом, которые летят к аноду, которые отрицательно заряжены и которые имеют отношение заряд/масса соответствующее электрону можно проверить прямыми экспериментами. впрочем первый вакуумный диод был построен на базе того, что это уже было известно из других экспериментов, его изготавливали уже сознательно, а не случайно что-то такое изготовили и до сих пор не знают как оно работает
 
Re: Могут ли электроны оставаться неподвижными при наличии э

Проводниками являются электроны, котрые вылетели с поверхности нагретого катода (термоэлектронная эмисия). Генератор нельзя представлять как только катушку. Любой генератор имеет свой источник питания, куда потом электроны из лампы и уходят. А потери присутствуют, только не вещества провода генератора, а енергии источника питания, которая переходит в тепло, наводки и т.п. А при прохождении тока по проводнику количество эелектронов в нем , по сути остается постоянным, потому что то, что из провода ушло, с другой стороны отдается ему источником питания. ( Пример: трубы с водой = проводники, водяное колесо = нагрузка и насос = батарейка)
 
Назад
Верх