Сила тока в металле

[Гость Дима]

Объясните мне пожалуйста, я запутался и не могу нагуглить ответ на свой вопрос 

К металлическому проводнику приложена разность потенциалов,которая в свою очередь создает эл поле, приводящее в упорядоченное движение электроны.

По проводнику течет ток.

Сила тока - кол-во электронов, проходящих за время. 

И вопрос, как будет расти сила тока в металле при росте напряжения?

 

 

Разве не закончится в определенный момент рост силы тока, так как закончатся свободные электроны?

Помогите разобраться пожалуйста.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Rede RED]

закон Ома в чистом виде определяющий связь электродвижущей силы источника или электрического напряжения с силой тока и сопротивлением проводника, установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома

Изменено 13 октября, 2017 пользователем Rede RED

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Гость Силоток]

Капец! Свободные электроны на то и свободны, что они никогда не кончатся!

 

15 минут назад, Гость Дима сказал:

как будет расти сила тока в металле при росте напряжения?

Линейно, как на твоем графике .

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Гость Дима]

Я знаю, что это закон Ома. Мне не понятно, как будет неограниченно расти сила тока в металле, при ограниченном кол-ве свободных электронов.

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Falconist]

Металл от протекающего по нему тока будет нагреваться, его сопротивление - увеличиваться и линия на графике "загнется" к оси Х.

А потом он расплавится и ток ваще прекратится.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Rede RED]

Это деньги кончатся за электричество, а свободные электроны - НИКОГДА  

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Гость Силоток]

с чего ты взял, что число свободных электронов ограничено?

[Гость Дима]

Если бы металл не нагревался, разве на силу тока не влият количество свободных электронов?
Почему  свободные электроны - НИКОГДА? Разве нельзя создать напряжение при котором все свободные электроны будут зайдествованы, и вот тогда , если представить что нет отдачи тепла и проводник не повредится, разве рост силы тока не прекратится??   и не станет прямой парральной X??

[mvkarp]

Из принципа!

Кушайте протончики, Силоток!

 

47 минут назад, Гость Дима сказал:

Разве не закончится в определенный момент рост силы тока, так как закончатся свободные электроны?

Конечно, закончится.

Вы взяли график только для слабых токов. 

[Гость midnight]

Плотность тока в проводнике j=e*n*v ,где е -заряд электрона, n -концентрация электронов, v- их скорость. Заряд в проводнике не накапливается, следовательно n постоянна. Заряд электрона тоже постоянный. Следовательно, при росте тока должна увеличиваться средняя скорость электронов.

[Крашер]

30 минут назад, Гость Дима сказал:

кол-во электронов, проходящих за время. 

Угу, в упрощённом варианте - да, но не стоит забывать про поперечное сечение.

То-есть, сила тока. - это количество ... электронов, проходящих через поперечное сечение проводника. 

Доктор чуть выше правильно сказал - до определённого момента  - сила тока будет возрастать линейно - ПРЯМО пропорционально изменению  разности потенциалов на концах проводника. 

А потом... наступит некоторый предел. Когда "электронам станет трудно протискиваться"...

 Но, ведь скорость света - скорость распространения электромагнитных взаимодействий - неизменна. Значит, проводник станет нагреваться, кристаллическая решётка станет "болтаться", мешая свободному перемещению зарядов, его сопротивление будет расти. Ну и так далее...

38 минут назад, Гость Дима сказал:

Разве не закончится в определенный момент рост силы тока, так как закончатся свободные электроны?

А вот тут - как раз ... самый интересный нюанс. 

Количество свободных электронов  - в многие миллионы и миллиарды раз больше, чем Вы можете себе представить.

Просто, поле, создаваемое приложенным напряжением  - имеет конечную величину. И, соответственно - воздействует... - если упрощённо - лишь на некоторую часть этих электронов. Больше напряжение - больше поле, большее количество электронов (зарядов) участвует в процессе. 

[Vascom]

26 минут назад, Гость Дима сказал:

Я знаю, что это закон Ома. Мне не понятно, как будет неограниченно расти сила тока в металле, при ограниченном кол-ве свободных электронов.

Электроны движутся по замкнутому контуру. Большее напряжение заставляет их двигаться быстрее, значит ток (переносимый заряд за единицу времени) будет расти. В идеальном проводнике линейно до бесконечности.

[Крашер]

2 минуты назад, Vascom сказал:

двигаться быстрее,

А вот тут я не соглашусь.

Скорость движения (перемещения) электрона.... кмк - неизменна.

Если он не в вакууме и не в магнетроне..

Просто, электрон  - имеет свой собственный заряд. Движущийся заряд - создаёт своё поле. Ну, или  - чтобы "сдвинуть" электрон - необходимо приложить внешнее поле - определёнгой напряжённости. Один электрон - одна напряжённость поля. Сто электронов  - напряжённость должна быть в сто раз больше. 

Я так понимаю. 

 

[Vascom]

Нет. Напряжённость, разность потенциалов влияет на скорость электронов.

Неизменна лишь скорость света.

Изменено 13 октября, 2017 пользователем Vascom

[Крашер]

Значит, для Вас это так. 

И, это значит, что количество электронов в проводнике действительно имеет ограничение по количеству... 

[Vascom]

Это для всех так. И количество электронов конечно ограничено. Достаточно посмотреть сколько в атоме металла протонов и сколько атомов в этом проводнике.

[mvkarp]

18 минут назад, Крашер сказал:

Скорость движения (перемещения) электрона.... кмк - неизменна.

Чуть-чуть не так.

@Крашер , нужно бы Вам почитать внимательнее Физику.

Извините, без обид, но пока я Вам не могу объяснить теорию электрического тока. Ну, пока считаю Вас неподготовленным учеником.

Увы. 

 

[Крашер]

@Vascom @mvkarp ...

Я, конечно, совсем плохой ученик.

Но вот покажите мне формулу напряжённости электрического поля, где его величина зависит от скорости перемешения заряда.(Если не считать за "скорость"  - скорость света - скорость распространения всех электромагнитных взаимодействий. 

И, по сути - ток распросраняется независимо от ... скорости электронов. (Вы им ещё спидометр поставьте)...

 Как и сила тока  - величина - не зависящая от этой скорости.

Лишь от того, на какое количество свободных носителей заряда приложенное поле сможет оказать воздействие, чтобы вообще их сдвинуть с места и - передать электромагнитное взаимодействие дальше. Меньше придоженное поле - меньше ток... 

Мне в своё время по другому никто не смог ничего прояснить

Может у вашего тандема выйдет. Просто, доступно и наглядно. Без прорех в пояснениях. 

 

И, не забудьте посчитать заряд электрона. Соотнести его с понятием "Кулон". 

Перечитать закон Ома и так далее и тому подобное. 

Плюс, хотя-бы примерно соотнести количество электронов в металле на ЛЮБУЮ единицу сечения проводника - сопоставив это с зарядом-Кулоном и прочими непонятками. 

[Крашер]

И ещё, не так давно некто... даже расписывал  ...

(Не будем говорить кто)... - за какое время электрон преодолеет в проводнике расстояние в один метр.

А теперь предположим, что в проводнике - сечением в 1000 квадратных миллиметров  - протекает ток силой 1 микроАмпер.

В некотрый момент напряжение в цепи увеличили - и ток в проводнике стал равен 1000 Ампер. 

Это что, электроны вдруг в тысячу миллионов раз быстрее побежали ? 

А если в некоторый момент в этом проводнике создать ток в Миллион Ампер - проводник ... конечно же перегорит. Но не сразу.

Некоторое время. - совсем короткое, он продержится. Но, согласно теории про скорость электронов - эта скорость влёгкую превысит скорость света. 

Я ... в общем - то так, рассуждаю. 

Изменено 13 октября, 2017 пользователем Крашер

[Гость Дима]

 

@Vascom

Спасибо, за краткий и ясный ответ.

Правильно ли я понял, что сила тока будет расти при росте плотности тока, которая в свою очередь зависит от роста дрейфовой скорости электронов.

То есть растет напряжение,  а значит  и  напряженность поля. В итоге вырастет сила которая, которая действует на поток электронов, а следовательно и их скорость?

 

@Крашер  

Мне помогла эта статья

 

[mvkarp]

7 часов назад, Крашер сказал:

Но вот покажите мне формулу напряжённости электрического поля, где его величина зависит от скорости перемешения заряда.(Если не считать за "скорость"  - скорость света - скорость распространения всех электромагнитных взаимодействий. 

Вы действительно запутались.

7 часов назад, Гость midnight сказал:

Следовательно, при росте тока должна увеличиваться средняя скорость электронов.

Ну, как-то так.

7 часов назад, Крашер сказал:

Скорость движения (перемещения) электрона.... кмк - неизменна.

Не-а! 
Еще, наверное открытием для Вас будет, цифра в 0-10 см/с - это средние значения скорости перемещения электронов в проводнике в зависимости от приложенного напряжения. Это так, примерные цифры. 

@Крашер , Вы попутали скорость распространения поля и скорость перемещения электрона. Поле - да, со скоростью света (зависит от среды распространения). Электрон - это ведь физическая частица, обладающая размером и массой. Он в принципе (согласно нынешним основам Физики) не может передвигаться со скоростью света. Как минимум, ему будут мешать ядра других атомов проводника.

Вывод формулы средней скорости передвижения электрона я Вам не предоставлю. Не помню просто. Но, поверьте, приведенная мной скорость (сантиметры в секунду) - это примерно так.

 

[mvkarp]

5 часов назад, Гость Дима сказал:

сила тока будет расти при росте плотности тока

Скорее, плотность тока изменяется при изменении силы тока. Сила тока - первична. Плотность тока - вторична.

5 часов назад, Гость Дима сказал:

То есть растет напряжение,  а значит  и  напряженность поля. В итоге вырастет сила которая, которая действует на поток электронов, а следовательно и их скорость?

Да.

[SaMaHa]

Сколько утекло, столько и зайдет электронов.

[Стальной]

Источник питания будет подсовывать электроны)

[Alkarn]

Крашер, но нельзя же все законы физики выдумывать из головы! Ну заглянь в Гугл, спроси "скорость движения электронов в проводнике" -  там все есть, определено еще в самом начале прошлого века! Или "Все врут календари!"
http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph12/theory.html