Как быстро передается энергия в электрической цепи?
Есть батарейка и лампочка в метре от нее. Но подключенные провода довольно длинные - 1 млн километров, они протянуты до луны и обратно. Долго ли будет включаться лампочка?
ФизикаЭлектричествоЭлектротехника
Анонимный вопросФизика
· 24,4 K
Скорость, с которой энергия передается в электрической цепи, зависит от нескольких факторов, включая сопротивление цепи, напряжение электрического тока и тип используемого проводящего материала.
В общем, скорость передачи энергии в электрической цепи определяется скоростью электрического тока, которая определяется скоростью, с которой электроны движутся через проводящий материал. В типичном медном проводе скорость электрического тока составляет около 70% скорости света, или около 200 000 километров в секунду.
Однако на скорость передачи энергии в электрической цепи может влиять сопротивление цепи, которое определяется сопротивлением проводящего материала, а также длиной и толщиной провода. Чем выше сопротивление цепи, тем медленнее будет скорость передачи энергии.
Кроме того, на скорость передачи энергии может влиять и напряжение электрического тока, которое определяется количеством передаваемой электрической энергии. Чем выше напряжение тока, тем быстрее будет скорость передачи энергии.
В целом скорость передачи энергии в электрической цепи может варьироваться в зависимости от множества факторов, но в целом она очень высока.
Дерек все таки ошибся.
Последовало масса опровержений. И все рисуют вектор Пойнтинга в свою сторону. И чаще всего ошибочную. Об этом можно догадаться зная что энергия рассеивается во всей цепи. Те вектор Пойнтинга на все цепи хотя бы частично должен смотреть внутрь проводника и других элементов цепи.
The Science Asylum with Nick Lucid Circuit Energy doesn't FLOW the way... Читать далее
3 эксперта согласны
Cave Marmus
17 декабря 2021подтверждает
На канале AlphaPhoneix поставили опыт, подтверждающий Ваше предсказание.
https://youtu.be/2Vrhk5OjBP8
Ещё... Читать дальше
Оооо. кто-то посмотрел Дерека. Но по-моему у него ошибка. Какой-то сигнал, конечно, дойдет быстро. Но основной поток энергии-то идет вдоль проводов. Так что лампочка не загорится сразу. Иначе не понятно - зачем тогда провода вообще нужны.
Но вообще, конечно, точно считать надо, без расчета вряд ли можно сказать что-то определенное
1 эксперт согласен
Электрические и магнитные поля от батареи дойдут до лампы за 1/c секунды. Тут он прав.
Меня смущает лишь оценка... Читать дальше
Ой, долго, ой долго, миллион километров не шутка. К примеру, провод 2х1,5 мм²:
- Погонное сопротивление R ≈ 0.01 [Ом/м], итого: 20 МОм
- Погонная емкость C ≈ 140 [пФ/м], итого: 0,14 Ф
- Погонная индуктивность L ≈ 0,28 [мкГн/м], итого: 280 Гн
- Коэффициент укорочения g = c*sqrt(L·C) ≈ 1,9
В принципе, электрическое поле распространяется всего в два раза медленнее скорости... Читать далее
Интересно. Вы хотите сказать, что напряжение на лампочке будет медленно возрастать несколько месяцев от нуля до... Читать дальше
Забыли указать, при каких условиях происходит опыт.
Так, например, в идеальных условиях,
- когда можно опустить материал, из которого сделаны провода, и его электрическое сопротивление;
- не вдумываться в напряжение и силу тока, которую даёт батарейка;
- не расчитывать падение напряжения и другие детали,
можно принять в расчет только расстояние до Луны (384 400 км) и... Читать далее
> распространяется электрическое поле (299 792 км/с)
Это в ваккуме, а не по проводам. Скорость распространения по... Читать дальше
Как инженер скажу: никогда не загорится лампочка, поскольку сопротивление проводов будет огромно (про сверхпроводимость ничего не сказано). Кстати, от Земли до Луны и обратно всего 769 тыс, км.
Я электроинженер, люблю вести дискуссии на тему религий, так как атеист. Живу в Германии... · 20 нояб 2022
Тут первый вопрос высокочастотно передавать энергию или в всё же по проводам. По проводам скорость электронов уже давно обозначена. Электрический сигнал движется по кабелю со скоростью света, а именно 300 тысяч км/сек.
Возможно, Вам, как электроинженеру, будет небезынтересно прочитать решение этой задачи с помощью телеграфных уравне... Читать дальше
Как уже подсчитали в ответах, у такой линии будет большая ёмкость. Через неё энергия хорошо передаётся. Правда, этому мешает индуктивность проводов:( В случае идеальных (сверхпроводящих) проводов можно получить колебательный процесс.
Но если это именно лампочка накаливания, то она загорится не сразу, а когда нагреется спираль.
На самом деле можно разорвать провода на... Читать далее