sciencetalk

klazon schreef: ↑vr 31 mei 2013, 00:13
Ik begrijp niet goed wat de elektronensnelheid er toe doet.

Die elektronen stroom (drift snelheid) gaat heel erg langzaam ik weet niet meer hoe snel maar minder snel dan een millimeter of tien per seconde, dit integenstelling tot de elektrische stroom want anders moesten we wel heel lang wachten voordat het licht aan gaat nadat we de schakelaar hebben omgezet.

Ik heb van vroeger onthouden dat de driftsnelheid in een koperdraad van 1 vierkante mm bij een gelijkstroom van 1A ongeveer -0,1 mm/s is. Vind dat nog steeds verrassend traag.

Michel Uphoff schreef: ↑vr 31 mei 2013, 16:43
Ik heb van vroeger onthouden dat de driftsnelheid in een koperdraad van 1 vierkante mm bij een gelijkstroom van 1A ongeveer -0,1 mm/s is. Vind dat nog steeds verrassend traag.

Dat getal heb ik ook gehoord, maar ook andere waarden.

Een ding hebben ze gemeen, verrassend laag zoals je al zei.

Is de driftsnelheid een meetbare grootheid? De elektronen in een metaal zijn ononderscheidbaar, de driftsnelheid lijkt me onmeetbaar.

Het is natuurlijk wel berekenbaar: je weet hoeveel mobiele electronen in 1 mm3 koper zitten, en je weet hoeveel electronen per seconde 1 ampere maken. Zin om het precies uit te rekenen heb ik even niet, maar het zijn in ieder geval erg lage getallen.

Overigens is het eigenlijk ook wel komisch dat de electronen die in de bedrading in huis zitten eigenlijk nooit buiten komen - bij wisselstroom keren ze 100 keer per seconde om, waardoor ze netto nooit de dikte van de muur gaan overbruggen.

Als de driftsnelheid niet meetbaar is dan is het een loze formule. De formule is berekenbaar, maar de uitkomst kan niet laag of verrassend zijn. Om dezelfde reden kun je niets zeggen over de verplaatsing,

Volgens de Engelse Wikipedia klik zat ik er niet ver naast:

Stroomsterkte 1 A (I)

Aantal elektronen in koper per m³ 8,47x10²⁸ (n)

Draad diameter 1 mm, dus oppervlak 7,854x10⁻⁷m²(A)

Lading van 1 elektron −1,6x10⁻¹⁹ Coulomb. (q)

Driftsnelheid v = I / n.A.q

v = 1 / (8,5x10²⁸ x 7,85x10⁻⁷ x −1,6x10⁻¹⁹)

v = 1 / -10644

v = -0,000094 m/s

Of het een in de praktijk meetbare grootheid is betwijfel ik ook; heb in ieder geval geen idee hoe je dat zou kunnen aanpakken met die waarschijnlijkheidswolken van elektronen.

Ik vind het verrassend laag omdat het totaal niet met mijn gevoel overeenstemt. Voor je geestesoog zie je toch al snel de elektronen in een noodgang door de draad schieten, ook al is dat beeld niet correct.

Of het een in de praktijk meetbare grootheid is betwijfel ik ook; heb in ieder geval geen idee hoe je dat zou kunnen aanpakken met die waarschijnlijkheidswolken met elektronen.

De driftsnelheid is meetbaar met het hall-effect:

\(v_{\mathrm drift}=\frac{U_{\mathrm Hall}}{B h}}\)

http://nl.wikipedia.org/wiki/Hall-effect

Michel Uphoff schreef: ↑vr 31 mei 2013, 19:52
Ik vind het verrassend laag omdat het totaal niet met mijn gevoel overeenstemt. Voor je geestesoog zie je toch al snel de elektronen in een noodgang door de draad schieten, ook al is dat beeld niet correct.

De grondfout is dat je onwillekeurig de energie- en informatieoverdracht binnen elektrische circuits als het werk van de vrije elektronen ziet, terwijl in werkelijkheid de véél snellere elektromagnetische velden de bulk van de energie en informatie overdragen.

Michel Uphoff schreef: ↑vr 31 mei 2013, 19:52
Volgens de Engelse Wikipedia klik zat ik er niet ver naast:

Stroomsterkte 1 A (I)

Aantal elektronen in koper per m³ 8,47x10²⁸ (n)

Draad diameter 1 mm, dus oppervlak 7,854x10⁻⁷m²(A)

Lading van 1 elektron −1,6x10⁻¹⁹ Coulomb. (q)

Driftsnelheid v = I / n.A.q

v = 1 / (8,5x10²⁸ x 7,85x10⁻⁷ x −1,6x10⁻¹⁹)

v = 1 / -10644

v = -0,000094 m/s

Of het een in de praktijk meetbare grootheid is betwijfel ik ook; heb in ieder geval geen idee hoe je dat zou kunnen aanpakken met die waarschijnlijkheidswolken van elektronen.

Ik vind het verrassend laag omdat het totaal niet met mijn gevoel overeenstemt. Voor je geestesoog zie je toch al snel de elektronen in een noodgang door de draad schieten, ook al is dat beeld niet correct.

Ik dacht het eerst ook zo uit te rekenen maar liet het varen.

Wat uitgerekend wordt is een soort gemiddelde drift snelheid, maar wie zegt dat al die elektronen deel nemen aan de drift?

Waarschijnlijk is het zo dat de elektronen aan de buiten kant een hogere bijdrage leveren dan die in het hart.

Vergeet niet dat als er met hel dikke kabels gewerkt wordt het vaak voordeliger is om met buizen te werken omdat het hart nauwelijks meer mee doet in de geleiding.

PS.

Dat laatste heb ik van iemand van het vak in sterkstromen.

Onder de 42volt had hij het nml. over slapstromen.

Wat uitgerekend wordt is een soort gemiddelde drift snelheid

Het is een nogal hypothetische waarde.

Waarschijnlijk is het zo dat de elektronen aan de buiten kant een hogere bijdrage leveren dan die in het hart.

Bij wisselstroom, bij gelijkstroom is de verdeling gelijkmatig over de draaddoorsnede.

Michel Uphoff schreef: ↑vr 31 mei 2013, 21:55
Het is een nogal hypothetische waarde.

Bij wisselstroom, bij gelijkstroom is de verdeling gelijkmatig over de draaddoorsnede.

Over dat verschil heb ik het niet met met hem gehad.

Zie niet waarom dat verschil er zou zijn, maar dat ligt stellig aan gebreken mijnerzijds vrees ik.

Is dit soms een van de redenen waarom gelijkstroom op lange afstanden (minstens honderden kilometers) toch te verkiezen is boven wisselstroom?

tempelier schreef: ↑vr 31 mei 2013, 22:23
Is dit soms een van de redenen waarom gelijkstroom op lange afstanden (minstens honderden kilometers) toch te verkiezen is boven wisselstroom?

Nee, dat heeft er niet mee te maken.

Twee redenen om gelijkstroom te kiezen: 1. geen last van inductieve en capacitieve effecten.

2. Topwaarde van de spanning gelijk aan de effectieve waarde, dat bespaart op isolatiedikte.

klazon schreef: ↑vr 31 mei 2013, 22:32
Nee, dat heeft er niet mee te maken.

Twee redenen om gelijkstroom te kiezen: 1. geen last van inductieve en capacitieve effecten.

2. Topwaarde van de spanning gelijk aan de effectieve waarde, dat bespaart op isolatiedikte.

Ah, bedankt voor informatie.

Wat die snelheid betreft: Heb je dat berekend met alle electronen, of met 1 electron per koperatoom? Volgens mij is het laatste nl wel de correcte voorstelling van zaken, alleen het electron in in de 4s orbital is betrokken bij binding en geleiding.

De combinatie van een volle d orbital met 1 electron in de s orbital daarboven verklaart ook de goede geleidbaarheid van koper, zilver en goud.

sciencetalk

Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?

Re: Wat was positieve en negatieve lading volgens Benjamin Franklin?