Voltaje como la fuerza electromotriz de""

Question

Teniendo en cuenta el "agua de la analogía" para la electricidad, parece que el voltaje es como la gravedad:

(fuente de la imagen: http://learn.olympiacircuits.com/electricity-flows-like-water.html)

Ahora cuando el agua cae como en la ilustración de muestra, las partículas de aumento de la velocidad como su altura disminuye. Hacer electrones hacer la misma cosa, al menos en un vacío?

Lo que en un alambre? Hacer que los electrones llegar a algún tipo de "velocidad terminal" a fin de no viajar más rápido en uno de los extremos de un circuito en el que el otro? Lo que determina su velocidad de desplazamiento?

Answer 1

las partículas de aumento de la velocidad como su altura disminuye. Hacer electrones hacer la misma cosa, al menos en un vacío?

Sí, un electrón en el vacío (es decir, en un tubo de vacío) continuará acelerando el tiempo bajo la influencia de un campo eléctrico.

Lo que en un alambre? Hacer que los electrones llegar a algún tipo de "velocidad terminal" a fin de no viajar más rápido en uno de los extremos de un circuito en el que el otro?

En un alambre u otro material conductor, sin embargo, los electrones tienden a interactuar ("rebote") otras partículas (núcleos atómicos, fonones, o de otros electrones) con frecuencia, por lo que su velocidad media tiende a regular a lo largo de la ruta de conducción.

Lo que determina su velocidad de desplazamiento?

Para obtener más detalles, la investigación de la teoría de Drude.

Answer 2

Para hacer que el agua analogía de trabajo lo mejor es usar un tubo cerrado. Si el agua fluye hacia abajo en un tubo cerrado que no acelera - si lo hizo, el agua en la parte inferior de la tubería sería moviendo más rápido que el agua en la parte superior de la tubería y por lo tanto los bits de agua separados uno del otro, creando un vacío entre los bits de agua.
El efecto de la gravedad en el agua, en lugar de haciendo que se acelere a medida que se mueve hacia abajo, es la transferencia de la fuerza (a través de la presión del fluido, o de succión, si quieres llamarlo así) a otras porciones del líquido que podría ser aguas arriba o aguas abajo. Asimismo, en un circuito en serie la corriente no fluye más rápido a través de pequeñas resistencias y más lento a través de grandes resistencias - todas las resistencias de recibir la misma corriente (coulombs por segundo, que es el equivalente a kg por segundo de agua). Pero cada resistor contribuido a la determinación de lo que una tasa de flujo sería.

Answer 3

Asumir una corriente I = 1 amperio, y un alambre de 2 mm de diámetro (radio = 0,001 m). Este cable tiene un área de sección transversal de 3.14×10-6 m2 (A = π × (0,001 m)2). La carga de un electrón es q = -1.6 x 10-19 C. La velocidad de arrastre por lo tanto se puede calcular:

Codus a la Wikipedia.

Una termal de velocidad sólo puede ser la velocidad de la luz, así que vamos a calcular la cantidad de corriente y voltaje que necesitamos para llegar a 0.75 c:

I = ((8,5*10^28m^-3)*(3,14*10^-6m^2)*(1,6*10^-19C)(0,75 c))

I = 9,60175284 × 10^12

Para que la corriente a través de un 1m * 2 mm^2 alambre de cobre se necesita un voltaje de apagado

U = 2 * (0,0171 Ohm) * (9,60175284 × 10^12)

U = 3,2 *10^11 V

Casi suficiente para permitir el aislamiento de aire desglose de la tierra a la luna (si hay aire en el medio).