Wolniej niż żółw - prędkość prądu
Sherilyn Boyd | Redaktor | E-mail
Wideo: Wolniej niż żółw - prędkość prądu
2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-16 10:20
Możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że elektrony przepływają przez typowy drut miedziany wolniej niż żółw chodzi.
Każdy drut, który przewodzi elektrony, wytwarzając użyteczny prąd elektryczny, składa się z miliardów atomów. Aby poruszać się wzdłuż niej, elektrony muszą przemierzać te atomy, losowo zygzakując w ich kierunku, co powoduje, że prędkość przepływu netto, zwana "prędkością dryftu", w danym kierunku jest dość powolna.
Jak bardzo dokładnie? Aby to obliczyć, używamy następującego wzoru: I = n * A * v * Q lub v = I / (n * A * Q)
I jest prądem, n jest liczbą elektronów na metr sześcienny, A jest przekrojem drutu, Q jest ładunkiem elektronu, a v jest prędkością dryftu elektronów.
Ponieważ liczba elektronów w drucie miedzianym (n) wynosi 8,5 * 1028 na m3, a ładunek elektronu (Q) wynosi 1,6 * 10-19C, jeśli znamy również pole przekroju i prąd, możemy obliczyć prędkość dryfu elektronów.
Załóżmy na przykład, że masz prąd 14 amperów i drut miedziany o przekroju 3 * 10-6 m2. Podłącz wszystkie liczby, a otrzymasz, że elektrony poruszają się z prędkością 3,4 * 10-4 m / s - czyli około jednej trzeciej milimetra na sekundę.
Aby umieścić je w wartościach, które łatwiej jest konceptualizować, działa to do około 1,2 metra (4,1 stopy) na godzinę - tempa znacznie wolniejszego niż przeciętny żółw pudełkowy, który może pokryć około 800 stóp w tym samym czasie.
Jak to się dzieje, że coś, co jest zasadniczo wolniejsze od żółwia, może mniej lub bardziej natychmiastowo zapalić światło w pokoju?
Reakcja łańcuchowa.
Atomy w drucie są wpychane razem w policzek, a podczas gdy spowalniają ruchy, elektrony w mniejszym lub większym stopniu przylegają do siebie. Po włączeniu przełącznika, dzięki różnicy potencjałów elektrycznych generowanych przez generator, powstaje siła przemieszczania elektronów, z których każdy popycha swojego sąsiada, co z kolei popycha sąsiada i tak przez całą drogę przez drut.
Tak więc, podczas gdy żadne elektrony nie przesuwają się przez drut, aby zapalić światło, jak mogłoby się wydawać wcześniej, kończy się tak, jakby właśnie to się działo. Nie różni się to od tego, jak po włączeniu kranu woda natychmiast wypływa, mimo że źródło wody jest oddalone o wiele mil.
Fakt premiowy:
Rekord prędkości lądowej dla żółwia w zawodach został ustalony przez żółwia lamparta o imieniu Bertie, który wzniósł się na 18-stopowym torze w niecałe 20 sekund (około 0,61 mph) w 2014 roku.
Zalecana:
42 Twisted Facts więcej chłodzi niż jakikolwiek horror
Czasami wydaje się, że nic tak naprawdę nie może nas zaskoczyć. Te skręcone fakty jednak wymknęły się spod radaru i pochodzą z najgłębszych (i najdziwniejszych) głębin historii i nauki. Oto zbiór 42 faktów, które są całkowicie skręcone dla tych, którzy kochają ten dziwaczny. 41. Bakterie chrupiące na twoim trupie? Pomiń Kiedy umierasz, twój układ odpornościowy zatrzymuje się, co daje bakteriom w twoim ciele swobodne rządzenie po prostu jedząc cię od środka. Wszystkie te niepr
47 Fakty historyczne, które dowodzą, że prawda jest zawsze dziwniejsza niż fikcja
Historia to długa, bogata, zabawna historia … i nawet nie skończyliśmy jej pisać! Oszczędź sobie głowę tymi 47 zabawnymi faktami o ludziach i wydarzeniach, które sprawiły, że przeszłość warta poznania! 47. Kiedy psy nie są dziewczyną najlepszego przyjaciela (ale są diamentami) James I z Anglii i jego żona, Anne z Danii, mieli skomplikowany związek. W 1613 r. Anne zastrzeliła ulubionego psa Jamesa podczas polowania. Po krótkiej wściekłości James pokazał Annie, że nie ma żadnyc
Ten dzień w historii: 18 lutego - bardziej pasuje do slumsów niż do inteligentnych, szanowanych ludzi
Ten dzień w historii: 18 lutego 1885 r. "Sequele nie są z natury złe - pamiętaj, że Huckleberry Finn była kontynuacją Toma Sawyera. Ale Twain zrozumiał, co zdają się zapomnieć o współczesnych gawędziarzach - fascynująca kontynuacja daje konsumentom nowe spojrzenie na bohaterów, a nie tylko na to samo. "-Henry Jenkins 18 lutego 1885 roku, słynna, kontrowersyjna książka Marka Twaina
Dlaczego sygnały radiowe podróżują dalej w nocy niż w dzień?
Matt T. pyta: Byłem w południowej Kalifornii jakiś czas temu i udało mi się odebrać radiostację AM z Waszyngtonu, ale tylko w nocy. Doświadczyłem tego samego w nocy w Waszyngtonie, zbierając stację radiową L.A. W dzień to nie działa. Dlatego moje pytanie brzmi: dlaczego sygnały radiowe wydają się podróżować
Chleb idzie mniej niż sześć razy szybciej w lodówce niż w temperaturze pokojowej
Dziś dowiedziałem się, że chleb zanika sześć razy szybciej w lodówce, a potem w temperaturze pokojowej. Na pozór może to wydawać się sprzeczne z intuicją; w końcu wszyscy wiedzą, czy chcesz dłużej utrzymywać świeżość żywności, wkładasz ją do lodówki. Problem wynika z tego, z czego zrobiony jest chleb, w szczególności z cząsteczek skrobi, oraz