Ämne: Hjälp med glödlampor och elektronernas drifthastighet

[Finnen]

Sambon läser fysik och behöver lite hjälp.

Är det så att elektronerna har en drifthastighet på bara några centimeter per sekund i en ledning? Hur kommer det då sig att glödlampan (och led-lampan) tänds direkt man trycker på knappen?

[GDS-Jan]

Om du har ett långt rör, fullt med bollar, och trycker in en till i ena änden så ramlar en boll ur direkt i andra änden men bollarna rörde sig inte särskilt långt.

Hänger du med?

[Carl N]

Precis, man köper egentligen inga elektroner av elbolaget, det är i princip samma elektroner som skakas runt i ledningarna. Det man köper är kraften som får elektronerna att skaka lite.

[xxargs]

Nu kanske nedanstående text inte skall skrivas som förväntad svar på ett prov där man introducerar elekricitet som begrepp för nybörjare i studier...


... men energin man köper transporteras egentligen mellan ledarna i form av elektrostatisk och elektromagnetiska fält och elektronerna och dess rörelser är det som gör att energin följer ledningarna dit man vill och inte sticker rakt ut i luften som ljus och radiovågor. - ju högre frekvens strömmen har, ju svårare har den följa ledningen och börjar allt mera börjar att läcka och sprida sig i luften - tex. högfrekvensstörningar kopplar ut sig lite mera i luften än tex 50. Hz.

Det har att göra att både varierande magnetism och varierande elektrostatiska fält påverkas av elektroner och vice versa vilket gör att strömmen och spänningen är förskjutet 90 grader gentemot varandra när den vandrar fram efter en ledning med minst två parallell ledare tack vare att elektronerna på ledningen bromsar magnetfältet en smula och försöker dra det statiska fältet lite fortare framåt vilket gör att både magnetfältet och statiska fältet följer dom rörliga elektronerna i ledningen och följer just ledningen. Sitter elektronerna hårt fast så att de inte kan röra på sig, så leder det ingen ström och därmed kan inte elektromagnetsika fältet röra sig i den riktningen och så fungerar en isolator 

Det finns en situation då elektrostatiska fältet bromsas upp och den elektromagnetiska fältet hinner upp det statiska fältet så att det blir 0 grader fasskillnad - tex. genom att vika de tidigare parallella ledarna nu viks så att de sticker iväg 90 grader ut ifrån varandra - dvs. blir en radioantenn. När elektrostatiska vågen och elektromagnetiska vågen ligger i fas med varandra så behöver den inte en ledare för  att transporteras längre utan flyger i rymden rakt fram - kallas då för elektromagnetisk våg eller kort radiovågor och när det är riktigt hög frekvens, mellan 400-700 THz så kallas det för ljus.


Detta med att energin går i luften mellan ledarna (även om det är likström!!) är väldigt svårt att intuitivt ta till sig, men står man i en kraftledningsgata med 400 kV-ledningar över sig så går faktiskt all energi i luften mellan ledningarna och mellan marken och ledningarna (har man med sig en lysrör-rör och håller i den handen och ser den glimma i  kvällningen så ser man en smula av den energin som finns i fälten mellan ledningarna) - det betyder också att när man står i kraftledningsgatan så flödar en del av alla MW som transporteras i ledningarna också genom kroppen när man står där - men _väldigt_ liten del fastnar.

Går man upp rejält i frekvens till tex. 2.1 GHz  så är växlingarna på den elektrostatiska fältet mycket snabbare och mer av dess energi fastnar i kroppen som den passerar - tex. maten i mikrovågsugnen och den värms upp.

Energin som transporteras som en våg enligt ovan verkar på ungefär samma sätt som en mekanisk våg på en vattenyta - själva vågrörelsen går fort över vattenytan medans vattenpartikeln (~=elektronerna) rör sig knappt alls i hastighet i rörelse jämförelsen med vågens hastighet själv - elektronerna bara förmedlar vågens rörelsen genom att knuffa nästa elektron som i sin tur knuffar nästa..

   

[bopakoster]

Fina förklaringar av många fenomen XXargas, men det sista stycket gillar jag bäst!
Bo

[finnen utloggad]

Tack tack!

Fina förklaringar, nu blev man lite smartare. Jag som trodde strömmen var snabb som typ ljuse! :$

Så elektronerna finns hela tiden i text en skarvsladd och när man sätter den i uttaget börjar de röra på sig?

[Carl N]

Så elektronerna finns hela tiden i text en skarvsladd och när man sätter den i uttaget börjar de röra på sig?

Ja, om det sitter en el-förbrukare i andra ändan av sladden.

[Finnen]

Nu fick man glänsa lite för jobbar kompisarna, ingen visste att strömmen var så långsam.

De flesta tittade konstigt och undrade va jag dillar om. :-D

[Finnen]

Exemplet med röret var bra, så jag skulle vilja spinna vidare på det.
 
Gissar att en glödlampa kan jämföras att man har mindre diameter på mitten av röret, friktionen gjör då att röret börjar glöda där. Tänker jag rätt?

Men vad är det som säger att bollarna skall ha tex 220v, på vilket vis ändras bollarnas beteende vid olika volt?

Frågade en elektriker på jobbet men han visste inte, mera fysik en el sa han.

[purjo__]

Spänningen - Volten - Bestämmer hur hårt tryck det är i änden på röret.