Всем доброго, обещанная вторая часть статьи Все, что вам рассказывали в школе, ВРАНЬЁ! Энергия течёт не по проводам!
Прочтя все комментарии под прошлой статьёй, обнаружил, что несогласных с теорией "Veritasium" больше чем согласных.
И так:
Начнем с того, что сам заголовок статьи, как собственно и название видеоролика, который и является фундаментом прошлой статьи, не совсем корректны.
Энергия не пенный напиток и не ручей, чтобы течь, я ни в каком месте не полиглот и не знаю как в других языках, а вот в нашем, Великом и Могучем, энергия не может течь, даже произнося такое вслух, становится как-то некомфортно, словно чужой прямо в душу смотрит, энергия передаётся. Ну это чисто мое ИМХО.
Теперь можно приступить к разбору теории Дерека и к решению задачи.
Для тех кто пропустил первую часть статьи, повторю условия задачи еще раз.
Дано: лампочка в метре от источника питания, лампочка с источником соединены проводами, длина каждого провода равна одной световой секунде, то есть 300 000км.
Вопрос: через какое время после замыкания цепи загорится лампочка?
Сопротивлением пренебречь, лампочка загорается моментально при прохождении через неё тока.
В ролике на основе которого построена данная статья, Дерек рассказывает, что ток в проводах как бы не при чем и лампа загорится как только электромагнитное поле преодалеет расстояние между источником и лампой, равное 1м, то есть через 1м/300000км.с, примерно через 0,0000033333с или 3,333333333333333e-6. Считай мгновенно.
Как показал опрос, в котором на момент написания этой статьи, приняло участие 55 человек, с Дереком согласны всего 19% опрошенных.
Как обещал озвучиваю свой вариант - я считаю, что лампа загорится через 1с.
Почему?
По тому, что ток в проводнике не может течь быстрее скорости света, а значит и через лампу он начнет протекать через 1с. Что бы не говорил в ролике автор, про поля и передачу энергии именно полями, нить накаливания в лампе разогревается под действием тока, а ток этот начнет протекать через лампу преодалев расстояние в 1 св. сек.
Автор ролика видимо не совсем разобрался сам, в причине и следствии электрических и магнитных полей. Он скорее всего считает, что сначала возникают поля (оба), а уже потом начинается ток, а поскольку потребитель находится в метре от источника то и поля эти, по версии Дерека возникнут возле самой лампы через 1/С с. и ток через лапу соответственно потечет спустя это время!
На самом же деле, электромагнитные поля это следствие тока протекающего в проводнике. Сначала электрическое поле, потом магнитное, последнее как раз и возникает под действием тока!
А это значит, что лампа не может загореться раньше чем через секунду.
Почему секунда, а не две - ведь у нас длина всей цепи две световых секунды, по 300К км от каждой клеммы источника?
Я вижу это так: после замыкания ключа, электроны начинают двигаться от минуса источника к плюсу. Как только электроны начнут двигаться по спирали лампы, последняя загорится. Сами же электроны, пройдя через нить лампы продолжат путь к плюсу источника.
И вот тут, после нити накаливания, у меня уже свои вопросы, к ролику не имеющие ни какого отношения.
Если у нас ключ включен в минусовой провод то как бы схема уже под положительным потенциалом и после замыкания ключа, электроны устремляются к плюсовой клемме источника и достигнув через секунду лампы, разогреют её нить. А вот чем в первую сотую долю секунды занимается любой из свободных электронов уже имеющийся в самой нити накаливания, на пути к лампе, к примеру на удалении от источника на расстояние в 0,5 световых секунды? Или электрон "сидящий" во втором проводе, соединенном с плюсом источника непонятно?
А как будет себя вести система, если ключ включен в плюсовой провод?
С какого места электроны начнут движение? От ключа к плюсу источника, а на освободившееся место будут приходить новые электроны со стороны лампы и так по цепочке пока не появятся освободившиеся места в материале нити накаливания, после чего она загорится? Или же после замыкания ключа в плюсовом проводе на стороне источника, все электроны будут неподвижны пока их не толкнут электроны идущие от минуса?
Хотел закрыть тему этой статьёй, а получилось, что только добавил вопросов...
Снова к задаче Дерека. Почему он решил, что "энергонесущее" поле пойдет прямиком от батарейки к лампочке, а не вдоль проводника?
Еще в детстве в каком-то из журналов читал о проблеме тогдашних ЭВМ. В статье говорилось о том, что ускорить центральный процессор можно с помощью укорочения электрических цепей между транзисторами, именно из-за конечной скорости передачи тока по линиям связи происходят задержки в вычислениях. По версии Дерека эта проблема не актуальна, ибо транзисторы в процессорах расположены вплотную друг к другу и информация о переключении от одного транзистора к другому должна приходить через расстояние между транзисторами деленному на скорость света, полностью игнорируя длину линии связи этих транзисторов. С учетом ничтожно малого расстояния между переключающими элементами процессора, еще в эпоху ламповых ЭВМ скорости расчетов были бы неограниченными парой кГц тактовой частоты.
По версии Дерека, информация о включении ключа, к лампе передается словно радиоволной, но ведь ЭМ поле, а тем более вокруг цепи с постоянным током, не является радиоволной. Кроме того, это самое поле, как сказал сам автор ролика, распространяется со скоростью света, только вот распространяется оно не куда вздумается и не куда нам выгодно, а вдоль проводника. Соответственно ни как оно, поле, не достигнет лампы раньше чем через лампу потечет ток!
Комментарии под предыдущей статьёй:
1. Видео смотрел, крайне сомневаюсь что Дерек прав и лампочка загорится мгновенно, он и сам по моему не уверен в этом. Он указывает на то, что лампа рядом с источником и таким образом мгновенно возникнет ЭМ поле между источником ЭДС и лампой, только вот с чего бы возникать ЭМ полю между источником и лампой, если до лампы как бы еще не дошло электрическое поле по проводнику. + ЭМ поле переносит энергию по воздуху- это что вообще значит, какую энергию? Лампочка горит не из-за некой общей ЭМ энергии по воздуху, она горит из-за электрического тока в нити накаливания, которая как раз и является частью проводника. Короче Дерек - школьный учитель, который сам запутался, потом и других путает.
2. Дерек ваш не прав и лучший способ ему в этом убедиться - собрать макет в полную величину.
Могу объяснить на пальцах.
Источник тока не гонит по проводам электроны или ЭМ волну от одного полюса к другому, а создаёт разность потенциалов. При разомкнутой цепи выключателем эта разность уже находится на концах выключателя и при его замыкании ток потечёт сразу, а значит лампа зажжётся мгновенно.
НО! После присоединения контактов к батарее должно пройти время, прежде чем потенциал появится на выключателе, т.к. ЭМ поле распространяется со скоростью света и это время зависит от длины провода.
В данном случае, если выключатель находится возле батареи пройдёт 2 секунды.
Если выключатель перенести к лампе, то время сократится до 1 секунды.
А если обойтись без выключателя, один конец подключить к батарее, подождать 2 секунды, а потом подключить другой, то лампа загорится мгновенно.
Как-то так.
3.
Сам ты ВРАНЬЕ !
При перечитывании статьи и комментариев перед публикацией, в голову пришла мысль и пазл сложился. Об этом в следующий раз. Скажу лишь то, что ни какими "Э" и "М" полями, прямиком через кусты в пустыне, лампа сыта не будет.
Мой ответ 1сек. Обосную в следующей статье. Надо обдумать как правильно подать.
Всем дочитавшим спасибо за внимание и не расходитесь, скоро новые статьи.
Зарядное братику стряпаю. А еще хочу доработать КИТ набор индикатора уровня для звука, от азиатских друзей на LM3915. Покажу как он работает в стоке и как может работать с парой дополнительных деталек.
А еще накопал разбитую сварочную "морду" с хамелеоном, стекляшка и начинка целы, попробую запилить очки. Ах да, прожектор уже в работе, тоже покажу как восстанавливал.