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?
ФизикаЭлектричество+1
Анонимный вопрос · · 24,3 K
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 скорость света, с которым распространяется электрическое поле (299 792 км/с), то можно сделать вывод, что лампа загорится через 2,56 секунды.
Однако, если начать добавлять в задачу некоторые опции из вышеперечисленных, лампа вообще не загорится, поскольку электрический ток в таком бесконечного длинном проводнике может возникнуть только после подключения к источнику огромной разницы потенциалов, и батарейка, конечно, выдать его не сможет, ИМХО.
Можно, кстати, посчитать необходимое напряжение для различных типов проводников, при котором хоть незначительно есть возможность раскалить спираль лампы накаливания и получить полезную работу.
> распространяется электрическое поле (299 792 км/с)
Это в ваккуме, а не по проводам. Скорость распространения по... Читать дальше
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... Читать далее
3 эксперта согласны
Cave Marmus
17 дек 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... Читать далее
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]... Читать далее
Интересно. Вы хотите сказать, что напряжение на лампочке будет медленно возрастать несколько месяцев от нуля до... Читать дальше
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... Читать далее
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.
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... Читать далее