электрическое напряжение

Сообщение №32620 от Павел студент 04 апреля 2004 г. 13:07
Тема: электрическое напряжение

Не совсем понимаю, что такое электрическое напряжение.
Пусть есть источник независимого напряжения (батарея). Подсоединим к его клеммам два последовательно соединённых резистора (см. рисунок) R1 и R2. В соответствии с законами постоянного тока электрическое напряжение между т. а и b (b и с), будет зависеть от номинала R1 (R2), при этом между точками a и c напржение будет неизменным и равным ЭДС источника.
Но с другой стороны, если под батареей понимать устройство, создающее электрическое поле в окружающем пространстве Е(x,y,z), которое и заставляет двигаться электрические заряды при замыкании цепи, то непонятно почему напряжение на резисторах будет зависеть от их номиналов, ведь напряжение – это интеграл(см. рисунок) (для резистора R1), а поле Е(x,y,z) создается источником, и не должно зависеть от того, поместим ли мы в это поле резистор или нет. Соответственно и интеграл не должен, а значит и электрическое напряжение.
Может неверно представление о батарее, как об источнике поля в окружающем пространстве? Но тогда какая же физическая картина всего этого на самом деле?
Кстати, если всё же батарея создаёт вокруг себя электростатическое поле, то значит ли это, что если взять какую-нибудь заряженную частичку (листик бумаги наэлектризованный), то она притянется (или оттолкнется) от контакта обычной батарейки, которую можно купить в магазине?


Отклики на это сообщение:

> Не совсем понимаю, что такое электрическое напряжение.
> Пусть есть источник независимого напряжения (батарея). Подсоединим к его клеммам два последовательно соединённых резистора (см. рисунок) R1 и R2.
Рисунка не вижу
> В соответствии с законами постоянного тока электрическое напряжение между т. а и b (b и с), будет зависеть от номинала R1 (R2), при этом между точками a и c напржение будет неизменным и равным ЭДС источника.
Это только в случае, если внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало. В ином случае напряжение будет равно ЭДС минус Ir (r - внутреннее сопротивление источника).
> Но с другой стороны, если под батареей понимать устройство, создающее электрическое поле в окружающем пространстве Е(x,y,z), которое и заставляет двигаться электрические заряды при замыкании цепи,
Батарея, конечно, создает электрическое поле в пространстве, но ... Попробуйте прикинуть, насколько ничтожна величина этого поля на расстоянии сотен метров от источника. Ведь расстояние между клеммами порядка сантиметра, а поле, которое они создают похоже на поле диполя, то есть убывает с расстоянием как r-3. А провод, замыкающий клеммы можно протянуть и на большее расстояние. так что такое объяснение не проходит.
> то непонятно почему напряжение на резисторах будет зависеть от их номиналов, ведь напряжение – это интеграл(см. рисунок) (для резистора R1), а поле Е(x,y,z) создается источником, и не должно зависеть от того, поместим ли мы в это поле резистор или нет. Соответственно и интеграл не должен, а значит и электрическое напряжение.
> Может неверно представление о батарее, как об источнике поля в окружающем пространстве?
Таки неверно.
> Но тогда какая же физическая картина всего этого на самом деле?
Порядка года назад на этом форуме была длительная и ожесточенная дискуссия по этому вопросу. Консенсуса достичь не удалось. Очень приблизительный ответ: "поле распространяется вдоль проводника". Как? Поищите упомянутую дискуссию (там сотни писем).
> Кстати, если всё же батарея создаёт вокруг себя электростатическое поле, то значит ли это, что если взять какую-нибудь заряженную частичку (листик бумаги наэлектризованный), то она притянется (или оттолкнется) от контакта обычной батарейки, которую можно купить в магазине?
Если клеммы не замкнуты проводником, то примерно так и будет. Наличие проводника между клеммами существенно изменит это поле.
src="../../img/circuit.bmp">


> Порядка года назад на этом форуме была длительная и ожесточенная дискуссия по этому вопросу. Консенсуса достичь не удалось. Очень приблизительный ответ: "поле распространяется вдоль проводника". Как? Поищите упомянутую дискуссию (там сотни писем).

Очень приблизительный ответ-2:
"Поле распространяется и вдоль, и внутри проводника. Работу совершает только "внутреннее" поле."


> Очень приблизительный ответ-2:
> "Поле распространяется и вдоль, и внутри проводника. Работу совершает только "внутреннее" поле."

Да, если вне проводника идеальный изолятор. Если есть ненулевая проводимость среды, то есть и ток утечки. Впрочем в большинстве случаев он пренебрежимо мал.



> > Очень приблизительный ответ-2:
> > "Поле распространяется и вдоль, и внутри проводника. Работу совершает только "внутреннее" поле."

> Да, если вне проводника идеальный изолятор. Если есть ненулевая проводимость среды, то есть и ток утечки. Впрочем в большинстве случаев он пренебрежимо мал.

Пренебрежем током утечки. Тогда действительно "Да"? Несмотря на Фейнмановскую интерпретацию (правда, с его же оговорками)? Если это так, то это для меня - приятный сюрприз:)


>
> > > Очень приблизительный ответ-2:
> > > "Поле распространяется и вдоль, и внутри проводника. Работу совершает только "внутреннее" поле."

> > Да, если вне проводника идеальный изолятор. Если есть ненулевая проводимость среды, то есть и ток утечки. Впрочем в большинстве случаев он пренебрежимо мал.

> Пренебрежем током утечки. Тогда действительно "Да"? Несмотря на Фейнмановскую интерпретацию (правда, с его же оговорками)? Если это так, то это для меня - приятный сюрприз:)

Sleo, зачем Вы меня тянете в темный угол? Ведь выяснение подробностей снова приведет к старой дискуссии. А я думаю, что новых аргументов у несогласных (частично несогласных) сторон не появилось. Я сознательно дал весьма уклончивый и туманный ответ на исходный вопрос студента. И уклоняюсь от уточнений по изложенным причинам. Так что не ловите меня на слове :-)).


> > > > Очень приблизительный ответ-2:
> > > > "Поле распространяется и вдоль, и внутри проводника. Работу совершает только "внутреннее" поле."

> > > Да, если вне проводника идеальный изолятор. Если есть ненулевая проводимость среды, то есть и ток утечки. Впрочем в большинстве случаев он пренебрежимо мал.

> > Пренебрежем током утечки. Тогда действительно "Да"? Несмотря на Фейнмановскую интерпретацию (правда, с его же оговорками)? Если это так, то это для меня - приятный сюрприз:)

> Sleo, зачем Вы меня тянете в темный угол? Ведь выяснение подробностей снова приведет к старой дискуссии. А я думаю, что новых аргументов у несогласных (частично несогласных) сторон не появилось. Я сознательно дал весьма уклончивый и туманный ответ на исходный вопрос студента. И уклоняюсь от уточнений по изложенным причинам. Так что не ловите меня на слове :-)).

Новых аргументов действительно нет. Грешным делом подумал, что вы "поменяли ориентацию":). Но вижу, что мы остались "при своих":). Конечно же, не стОит возвращаться к пройденному.
Если есть желание, посмотрите сюда. Там кое-что недоговорено.



> Новых аргументов действительно нет. Грешным делом подумал, что вы "поменяли ориентацию":). Но вижу, что мы остались "при своих":). Конечно же, не стОит возвращаться к пройденному.
Будут новые соображения - вернемся.
> Если есть желание, посмотрите сюда. Там кое-что недоговорено.

Спасибо, гляну.


? Но тогда какая же физическая картина всего этого на самом деле?
> Кстати, если всё же батарея создаёт вокруг себя электростатическое поле, то значит ли это, что если взять какую-нибудь заряженную частичку (листик бумаги наэлектризованный), то она притянется (или оттолкнется) от контакта обычной батарейки, которую можно купить в магазине?

Ежели батарея киловольт на 10-30, то да (cтoлькo расческа или свитер там набирают при трении).

А ежели сушественно меньше, то вряд ли такое маленькое поле заметно потянет чего.


> Не совсем понимаю, что такое электрическое напряжение.
> Пусть есть источник независимого напряжения (батарея). Подсоединим к его клеммам два последовательно соединённых резистора (см. рисунок) R1 и R2. В соответствии с законами постоянного тока электрическое напряжение между т. а и b (b и с), будет зависеть от номинала R1 (R2), при этом между точками a и c напржение будет неизменным и равным ЭДС источника.
> Но с другой стороны, если под батареей понимать устройство, создающее электрическое поле в окружающем пространстве Е(x,y,z), которое и заставляет двигаться электрические заряды при замыкании цепи, то непонятно почему напряжение на резисторах будет зависеть от их номиналов, ведь напряжение – это интеграл(см. рисунок) (для резистора R1), а поле Е(x,y,z) создается источником, и не должно зависеть от того, поместим ли мы в это поле резистор или нет. Соответственно и интеграл не должен, а значит и электрическое напряжение.
> Может неверно представление о батарее, как об источнике поля в окружающем пространстве? Но тогда какая же физическая картина всего этого на самом деле?
> Кстати, если всё же батарея создаёт вокруг себя электростатическое поле, то значит ли это, что если взять какую-нибудь заряженную частичку (листик бумаги наэлектризованный), то она притянется (или оттолкнется) от контакта обычной батарейки, которую можно купить в магазине?

Батарея действительно создёт некоторое поле. Но дело в том, что проводник(с током и без тока). влияет на это поле. Действительно, в проводнике есть электроны, которые под действием электрического поля передвигаются, и в результате возникает перераспределение зарядов по поверхности проводника, и создаётся электрическое поле проводника. В идеале, если бы электроны двигались бесконечно быстро (т.е. сразу бы достиглось стационарное состояние I=0), то напряжение в проводнике стало бы равным нулю. Но на самом деле, электроны обладают некоторой конечной скоростью, и стационарное состояние не достигается (поскольку в батарее ещё действуют сторонние силы). Очевидно, что поле проводника в этом случае будет зависить от конкретных свойств проводника.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100