«Это форменное надувательство, настоящий грабёж среди бела дня

"Это форменная афера, настоящий грабеж средь бела дня! Сколько электронов пришло к нам, ровно столько и вернется! За что потребители платят деньги? - кричал один из героев рассказа о Шерлоке Холмсе, - Я не оставлю этот лютый вопрос без внимания, я добьюсь справедливости!».

Англия медленно начала вступать в эпоху электрификации, и многие начали задаваться вопросом, что такое «электричество». Так вот, Артур Конан Дойль, в лице неуживчивого, седовласого и очень безумного, помешанного на британских законах и растратившего состояние на всевозможные судебные тяжбы, мистера Франкленда, тоже обратился к этой проблеме. Конечно в комичной ситуации, но все же…

Оказывается…

Получается, что многие люди толком не знают, как это все работает, а спрашивать у кого-то либо стыдно, либо как-то уже неприлично, как будто они все это изучали в школе. Но бесполезно.

Я постараюсь объяснить простым языком, что такое электричество. А за что мы собственно и платим, если все знают, что сколько электронов входит в наш дом по проводам, ровно столько же и выходит.

Думаю, многим людям (не техническим специалистам) будет интересно узнать! Ну а если вы технарь, то можете пропустить эту статью)))

Провод (проводник) – это труба

Представьте, что провод — это труба, по которой течет вода. Кстати, раньше считалось, что электричество — это поток отрицательно заряженных частиц, движущихся по проводам с бешеной скоростью. Но теперь мы обнаружили, что это не так. Электроны переходят от одного атома к другому, а сами атомы остаются неподвижными!

Затем представьте, что вода в трубке — это целая связка атомов. Так же, как вода не может выйти через стенки трубы, наши электроны не могут выйти за пределы провода.

Почему электроны не могут убежать из проводника

Атом сам по себе нейтрален, и если от него отрывается «минус», то атом сразу же становится «плюсом». И поэтому, если электрон вдруг по какой-то причине захочет бросить свой атом и перепрыгнуть на другой, у брошенного атома будет положительный заряд, который тут же притянет убегающий обратно - минус всегда притягивает плюс. Или другой положительный атом (тоже брошенный электроном) притянется к себе пролетевшим «минусом».

Поэтому, чтобы оторваться от ядра и улететь куда-то далеко, у мелкой электроники просто не хватит сил. Поэтому они движутся (с очень малой скоростью) только внутри проводника от атома к атому.

Они не плавают, они прыгают. И почему они прыгают? Разбираемся дальше.

Что заставляет электроны перескакивать?

Если трубу заполнить водой и заварить с обоих концов, то вода естественно никуда не потечет, она просто будет "стоять" в трубе. Так и с проводником - пока это просто прямой провод, тока не будет.

Но если трубу свернуть в кольцо, то вода начнет двигаться по кругу, если ее заставить это делать (например, насосами). Аналогично с проводом, если соединить его концы, получится круг, по которому уже могут двигаться электроны.

Для того чтобы вода текла по трубе, ее приводят в движение насосы. В электрической цепи роль насоса играет источник питания - аккумуляторная батарея (генератор) или силовая установка. Именно они будут давать импульсы электронам, чтобы они начали свое движение.

Замкнутая цепь представляет собой проводник (провод), свернутый в кольцо. В любом проводе есть такой проводник, свернутый в круг. То есть от источника питания (аккумуляторов, генератора, электростанции и т д.) идет к лампочке и передает ей электроны, а от лампочки тоже идет обратно к источнику.

Электрический ток – это направленное движение электронов. Это когда электроны перескакивают с одного атома на другой и создают движение.

Интересный факт!

Раньше с подачи Бенджамина Франклина (ученые тоже могут ошибаться) считали, что ток течет от «+» к «-».

Обратите внимание: Строительство первой коммерческой трассы Hyperloop начнется в 2019 году.

Недавно было обнаружено, что ток переходит из «минуса» в «плюс». Ток течет от участка с отрицательным зарядом к менее отрицательному, т.е положительному.

Но до сих пор в мире науки и техники подавляющее большинство придерживается того, что ток идет от «плюса» к «минусу». Почему? Все легко рвется - к этому уже все привыкли, и проще оставить как было, чем менять на новое!

Объясняется это тем, что на самом деле нет никакой разницы, в каком направлении течет ток - провод тогда замыкается, а следовательно, течет ли он слева направо или справа налево - эффект будет одинаков. Направление тока также никак не влияет на оценку электрической цепи. Что вы будете водить пальцем слева направо, что справа налево - плюс и минус останутся на месте, а сила тока и мощность никак не изменятся.

Как ток доходит до лампочки

Представьте себе трубу, но не с водой (поскольку мы уже выяснили, что электричество — это не поток, не вода), а с бильярдными шарами, расставленными в ряд по всей длине трубы. Например, эта труба имеет ту же длину, что и расстояние от электростанции до лампочки.

Теперь, если вы ударите по мячу в начале трубы, он раскачается и ударит по следующему, следующему и так далее по цепочке. Энергия удара дойдет до последнего шарика и он отлетит в сторону. Эти шары не двигаются, а передают энергию удара первого шара.

То же самое происходит с электричеством. Если бы электроны начали свое движение от электростанции или батареи, достигли лампочки и вернулись в точно таком же количестве, то прошло бы много месяцев или лет (скорость электрона всего 2 миллиметра в секунду). Поэтому электроны, перескакивая с ядра на ядро, создают энергию, которая передается устройству со скоростью света.

Другими словами, скорость тока — это скорость распространения процесса переноса энергии, который распространяется со скоростью света, а электроны являются лишь носителями, передающими полученный импульс мощности/энергии!

Ответ на вопрос: «За что же мы платим?»

Потребитель платит за электроэнергию. Электроны – это среда, через которую передается энергия. Сами электроны движутся очень медленно, но энергия передается мгновенно.

В квитанции написано – оплата за электроэнергию, а не за электроны. Мы платим не за количество электронов, а за потребленную электроэнергию, которую нам поставляет производитель электроэнергии.

Еще одним ярким примером могут служить подвесные шары. Одну тянем и резко бросаем, мячик летит и попадает во второй, а последний шарик отскакивает так же, хотя шарики посередине не двигаются. Именно за этот «штрих» мы и расплачиваемся.

Вместо заключения

А есть версия, что электроны никуда не движутся, они бегают по своей орбите вокруг атома в своей молекуле. Ведь если электрон сошел с орбиты, то по идее молекула должна распасться. так что эта теория перепрыгивания электрона с атома на атом не работает в принципе. Просто шшш Никто не знает, что такое электричество

Скорее, я хотел бы рассказать один из моих любимых анекдотов (не зря я Техно Колибри) об электричестве:

В техническом университете есть экзамен по прикладной физике. Экзамен сдают профессор и магистрант. Профессор спрашивает:

- Что такое электрический ток?

Ученик медлит, переминается с ноги на ногу и говорит вслух:

- Я знал, что такое электрический ток, честно знал, но забыл…

Профессор берет зачетку, ставит тройку, студент уходит довольный.

Растерявшись, выпускница обращается к профессору:

- Как же так, потому что студент не ответил, а вы поставили ему тройку.

Профессор задает докторанту встречный вопрос:

- Вы знаете, что такое электрический ток?

Выпускник опускает глаза и говорит:

- Нет я не знаю.

Профессор:

- Вот и я не знаю, никто не знает, а он ЗАБЫЛ!

Понравилась статья? Если да, то поровну. Нравится - большое спасибо! Пишите комментарии - это возможность поспорить и найти истину. Подписывайтесь, будет интересно!

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: «Это форменное надувательство, настоящий грабёж среди бела дня.