頁:
[1]
基本電學
本帖最後由 里見孝太郎 於 2017-9-16 10:56 AM 編輯我是讀電機的 開學開始上基本電學 完全未接觸過此領域 所以問題甚多請多多包涵
書中提到,在原子最外圍之電子稱為價電子,其容易受外界能量影響而脫離軌道,變成自由電子,再受到外加能量影響會從一電子進入另一電子,國中學過原子失去電子就會變離子,會改變原來的特性,變成不同的物質,既然電線(裡面的銅原子)是透過失去再獲得電子的過程傳送電,那電線(銅)不就一直變成銅離子再變回銅原子,那銅離子的性質和銅原子一樣嗎?
歐姆定律公式V=IR,電功率公式P=IV
老師說當電壓太小(R,P固定)時會因為電流過大並發熱導致電器使用壽命減少,相對的為什麼不提高電壓降低電流提高使用壽命還能在傳輸時減少損耗?而且這兩個公式有矛盾,當電壓變大時V=IR裡的I是變大,但P=IV中的I卻是變小,難道這兩種說法同時成立?
我還想到:導線的電阻很小,那電在導線裡傳播時,電流是極大的嗎?超導體的電阻是零,根據公式,那電流就是無限大?那損耗豈不是也無限大?電流就是帶電荷的電子流動,那無限大的電流不就是無限多的電子,那麼電路中有無限多的電子?
書上還寫到"當電子受電動勢驅動,所有電子會在導線中迅速移動,就好像一長列火車的車廂同時啟動一般,在短短的1秒鐘內 可以在3x10^8M外,傳遞出1個電子,表示電流是以光速來傳遞電能的"
我看不懂這句的意思 到網路查 有人舉了個例子 我覺得比較好了解"就像擠牙膏,你從底部擠,牙膏從上面幾乎是一瞬間就出來了,但並不是你從底部擠的那些牙膏跑出來" 但是為什麼距離一定是3x10^8M呢?不可以是3x10^7,3x10^10或是無限大嗎?難道距離比3x10^8M更長或無限大就不能一秒內在單位距離外傳遞出一顆電子?
在剛才那句後面還有一句"但就同一個電子而言,其在導體內部的移動速度是非常慢的(約每秒數吋)"
"電流"不就只是在人們發現電子前誤把"負電荷的流動"當成是"正電荷在流動"而產生的東西?所以電流和電子流是相對的,不就只是方向相反但速度一樣嗎?既然是這樣,那不就代表其實是電子流帶著能量往其行進方向傳遞?
假設有一電路,接有一載體,通電後載體運作,是電流還是電子流使載體運作?
那再假設有一導線長度極長趨近無限,在線上串聯兩個距離超過3x10^8M的指示燈,如果從左邊通電先亮的是左邊還是右邊呢?如果一起亮不就代表電流速度超過光速?
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div> 1.銅離子跟銅原子的性質不一樣
2.是這樣沒錯 所以工業上都用高壓電 傳輸也用高壓電 只是家庭用電用高壓電的話有安全性疑慮 會電死人
3.超導體有臨界電流 電流太大 超導性就消失了 電路沒有無限多的電子(另外電流是電子移動造成的 電流變大 只是電子移動快一些而已)
4.電的傳遞速度 是電磁波的傳遞速度 所以是光速
5.電子在導体中 是動很快的(熱運動) 平均速度為0 施加電位差 會使其有明顯的平均移動速度 這個平均移動速度稱為漂移速度 這個速度相對於熱運動很低 不是電子帶著能量讓電器工作的 是你的source 在空間中建立電磁場 把能量從電源產生器藉由電子傳遞到電器上的 電子只會因熱運動消耗能量(電阻耗電原理) 電子並不帶有多少能量 能量主要儲存再電磁場中
6.左邊先亮 ...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div> 本帖最後由 里見孝太郎 於 2017-9-16 11:32 AM 編輯
u06m4rmp4 發表於 2017-9-16 02:08 AM
1.銅離子跟銅原子的性質不一樣
2.是這樣沒錯 所以工業上都用高壓電 傳輸也用高壓電 只是家庭用電用高壓電 ...
非常感謝您的講解
文章中,歐姆定律公式那部分我有做修改希望您可以再看一下
1.所以電線通電時,會一直在兩種物質間轉換?
2.那是怎麼做到高電壓低電流的呢?根據V=IR,電壓越大電流也應該越大(R不變),怎麼會有一大一小的情況?
3.可是超導體無電阻,豈不是一通電,電流就超過臨界電流失去超導性,那超導體不就變成不存在的東西?
那有沒有可能,假設有一導線能耐高電壓.電流,並且我們有能力產生極大電壓,在V=IR下,V極大,I極大,表示電子流速度極快,電壓持續加大,電子流有可能超過光速嗎?
4.所以,電=光=一種電磁波=能量=無質量?雖然有點離題 但我還是想問,光是物質嗎?如果不是那何有"光子"之說?
5.所以電子只是傳播能量的介質,本身不含能量(或可忽略),而電阻就是在介質中損失的能量?可是電磁波不是不需透過介質傳遞能量嗎?為什麼還要透過電子呢?
6.再借用牙膏的例子
假設有一無限長牙膏,從底部擠壓,在一瞬間,牙膏從上面跑出來 表示整管牙膏是同時往頂部移動的
導線中的電子也一樣,既然是同時移動,為什麼是左邊先亮呢?
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div> 1. .... Cu Cu Cu ..... 銅線 大概是這樣 一個銅原子 把電子丟給下一個 銅原子 然後接受左邊的 銅原子給他的電子 不會出現銅離子 只是電子傳遞而以
2.發電廠 的機具 提供的是穩定的功率 所以應使用 P=IV 電壓越大電流就越少
這兩個公式都是對的 只是 V=IR 不能用在固定功率的狀況下 順帶一提V=IR 不是一種定律 V=IR是 某種材料如果在某個電壓範圍內 遵守V=IR 我們稱這個材料在這個電壓範圍內是歐姆導體
3.不會有這個問題 因為超導體 不遵守歐姆定律 然後 相對論限制了信息傳遞的速度不得高於光速 所以 不行
4.光是不是物質 看你怎定義物質 如果你定義物質是有質量的東西 那他不是 如果你定義物質是你測量的到的東西 那他是
5.我並沒有說電子 是介質 電子在這邊 扮演source的角色 帶電粒子在受力的時候 會幅射出電磁波 然後這個電磁波帶有能量 使電器發光
6.同上 信息傳遞的速度不得高於光速
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div> 原來如此 我瞭解了 非常感謝!!<br><br><br><br><br><div></div> 高壓電會用KV以上傳輸
是因為假設P一樣 V越大 I越小
但因為電纜線長度都是好幾公里為單位
線路越長 阻抗越大 I^2 X R 會消耗功率
所以電纜線是傳輸電壓越大越好 電流越小越好
所以高壓電纜可以用阻抗略大的鋁線
但是幾百V的電纜
因為電壓低 電流大 需要用阻抗較小的銅純線
抱歉，我的電腦打不了繁体中文。 我覺得，你的教科書，對電傳導的解釋，太簡單不清。基本上，電的傳導在于電荷的移動。而電荷的量，及其移動的速度，決定了電流的大小。 銅是導体，它的導帶和價帶有大的重疊區。價帶電子亦為導帶電子，當有電場時，即產生大量電荷移動，產生電流。
而，歐姆定律及其他電路理論，則是不談物理，只專門用來解電路的簡化應用。
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div> 1.應該是說 導線中的電流速度其實是電荷間微觀之間微觀電磁場的接力速度 這句話就完美解釋你的問題 哦 了解許多 思路清晰囉 物理不像數學每個名詞都有嚴格的意義
我所瞭解的光具有波的性質也有粒子的性質
在接近光速運動時古典力學不適用
需要量子力學，所以串聯兩個距離超過3x10^8M
的問題我覺得你應該問Sintific American
我覺得可能兩燈會同時亮，原因是量子力學
有測不準原理Uncertainty Principal
補充內容 (2020-4-14 10:00 AM):
串聯兩個距離超過3x10^8M的問題，如果不是超導體導線就有電阻，所以左邊先亮
如果是超導體導線，這答案該去Scientific American問...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><br><br><br><br><br><div></div> P=IV=I^2*R=V^2/R
等您想通了就能了解 R.P固定
P=IV=I^2*R=V^2/R
V越大就表示I越大, V=IR 線路越長 阻抗越大 I^2 X R 會消耗功率
所以電纜線是傳輸電壓越大越好 電流越小越好
所以高壓電纜可以用阻抗略大的鋁線 了解許多 思路清晰囉 感謝你的回答
頁:
[1]