Электрическое поле или статическое электрическое поле вокруг шнура подключенной лампы (когда лампа не включена)?

Когда электрический шнур, скажем, от лампы втыкается в настенную розетку переменного тока, я знаю, что электрическое поле формируется по всей длине шнура и даже до того, как выключатель лампы будет включен.

1) Итак, будет ли поле по всей длине шнура подключенной лампы до включения выключателя лампы считаться электрическим полем или статическим электрическим полем?

2) Если это статическое электрическое поле, то будет ли поле до включения переключателя считаться постоянным, даже если ток, который вскоре будет течь по проводу, будет переменным?

3) Что конкретно создает поле вокруг шнура (будь то статическое электричество или нет) до этой точки (до включения выключателя)?

4) А поле вокруг шнура подключенной лампы до включения выключателя будет ближним полем, верно?

спасибо

Этот веб-сайт может помочь с некоторым общим пониманием: who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/en .
Что я все еще пытаюсь выяснить, так это то, что в случае переменного тока существуют статические электрические заряды, расположенные вокруг поверхности проводов, как в случае постоянного тока? Будут ли у вас статические заряды на поверхности (до того, как появится ток), при этом эти поверхностные заряды останутся на месте, пока электроны текут по созданному пути? Если да, то статические поверхностные заряды (на проводе) создают электрическое поле внутри провода, по которому течет переменный ток, или заряды внутри потока создают электрическое поле внутри провода. И статично ли электрическое поле внутри провода переменного тока перед током?

Ответы (3)

Вы говорите, что лампа подключена к розетке переменного тока, но затем говорите о «настенном выключателе». По-видимому, вы имеете в виду, что этот переключатель управляет питанием в розетке, и что выключатель на лампе остается включенным, или что на лампе нет выключателя. Если это так, вы должны уточнить, что это коммутируемая розетка переменного тока, поскольку большинство из них таковыми не являются.

В случае переключаемой розетки переменного тока переключатель будет последовательно с горячей стороной. В выключенном состоянии ток не течет, и обе стороны шнура лампы находятся под потенциалом нейтральной линии, которая должна быть подключена к заземлению поблизости, обычно там, где питание входит в дом, и рядом с панелью выключателя.

Поскольку оба провода шнура по существу подключены к земле, между ними и землей или чем-либо еще, связанным с землей, не будет электрического поля. Между этими проводами и другими проводами, подключенными к горячей линии переменного тока, будет слабое электрическое поле, но это верно для всех других проводящих объектов в доме, которые подключены к земле, а не только для проводов шнура лампы. По сути, для практических целей и общего толкования вокруг шнура лампы «нет поля».

Давайте рассмотрим пример выключателя, который находится на лампе, но выключен (и подключен к сети), а настенный выключатель уже включен. В этом случае у вас будет электрическое поле или статическое электрическое поле по всей длине шнура?
@adam: Вопрос не об этом. Это ясно говорит до включения настенного выключателя . Но да, вокруг шнура возникнет электрическое поле, хотя оно и уменьшится до нуля в том направлении, где нейтральный провод находится впереди, а горячий провод сзади.
@adam3033 Adam3033 Обратите внимание, что на вопрос, который вы задали в своем комментарии, уже был дан явный ответ в моем ответе ...
Олин Латроп -- Спасибо. Но просто чтобы уточнить, будет ли это статическое электрическое поле (поле постоянного тока) или электрическое поле (поле переменного тока), которое окружает шнур до включения выключателя лампы? (И извините за ошибку, сказав «стена» в основном тексте — это отредактируется.)

В зависимости от расположения переключателя ответ будет меняться. У правильно подключенной лампы не будет сигнала на фазном (фазном) проводе, и, следовательно, не будет поля. Однако, если вы прервете нейтральный провод (или выключатель находится в лампе, а не в стене), тогда у вас будет переменное поле переменного тока, потому что напряжение на проводе изменится (и, таким образом, будет течь небольшое количество заряда: провод цилиндр, который имеет некоторую конечную емкость относительно бесконечности). И да, поскольку поблизости есть еще один (нейтральный) провод, это может быть ближнее поле (но опять же, это немного зависит от проводки).

Уточнение:

Если у вас есть «живой» провод, подключенный к сети переменного тока, его напряжение будет колебаться от +155 В до - 155 В (для 110 В переменного тока - как в США). Емкость провода 12 AWG составляет примерно 0,12 пФ источника . Поэтому для зарядки провода требуется (очень) небольшое количество заряда - около 19 пКл на метр провода. Когда провод переходит от -155 до + 155 В за 1/120 секунды (система 60 Гц), вы получаете средний ток 4,5 нА (пиковый 7 нА) для 1 метра длины провода - и больше, если провод длиннее.

Обратите внимание, что это создаст очень маленькое магнитное поле (на несколько порядков меньше, чем когда лампа горит, а ток порядка ампер), но такое же электрическое поле, как если бы лампа была включена, потому что при включенной лампе (почти) все падение напряжения будет по-прежнему приходиться на лампу-плюс-выключатель, поэтому провод под напряжением, идущий к лампе, все равно будет колебаться при полном сетевом напряжении.

Итак, ответ на ваш вопрос (вопросы):

  • будет поле; это будет поле переменного тока;
  • при выключенной лампе это будет только электрическое поле;
  • при включенной лампе тоже будет магнитное поле;
  • так как поблизости есть нейтральный провод, поле будет локализовано (оно будет падать быстрее, чем если бы рядом не было нейтрального провода - заряд индуцирует противоположный заряд на нейтрали).
Вы имеете в виду, что у вас будет переменное поле переменного тока по длине шнура (вокруг внешней стороны шнура) перед включением выключателя на лампе? Или поле переменного тока будет только вокруг шнура после включения лампы?
Я видел ваш комментарий, где вы упомянули, что уже ответили на мой вопрос. Но меня интересует, прежде чем переключатель будет включен. Ваш ответ будет означать, что выключатель лампы уже включен, как вы упомянули о протекании заряда. Мне нужно четко определить, существует ли статическое электрическое поле (поле постоянного тока) или просто электрическое поле (поле переменного тока) вокруг шнура до включения выключателя лампы (не настенного выключателя — настенный выключатель был ошибкой). сделал).
Вам действительно следует изменить вопрос, если это был не тот вопрос, который вы хотели задать, поэтому существует функция «редактировать». Если вы подключены к розетке переменного тока, а ток лампы не течет, на проводе будет меняющийся потенциал - и фактически это будет поддерживать очень небольшое количество тока (потому что, как я сказал, провод имеет небольшое количество емкости). Это поле переменного тока.
Флорис -- Извините за редактирование, к которому я хотел добраться. И спасибо за ваш ответ. Таким образом, подключенный шнур и не включенная лампа все еще допускают некоторый ток, приводящий к изменению поля переменного тока вокруг шнура. И вы говорите, что движущиеся заряды, являющиеся частью небольшого количества потока, создают поле переменного тока вокруг шнура?
Спасибо за такой подробный ответ и за ссылку. Однако я должен был сказать, что это притяжение и отталкивание движущихся зарядов, которые являются частью небольшого потока в проводе, который в конечном итоге создает электрическое поле переменного тока вокруг шнура. Движение зарядов само по себе создало бы магнитное поле вокруг шнура (насколько я понимаю). Но магнитное поле переменного тока, вероятно, не возникнет до тех пор, пока выключатель лампы не будет включен, и это не будет полным потоком внутри провода в шнуре. Пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь в чем-либо из этого.
Я расширил свой ответ - я считаю, что это должно устранить большую часть двусмысленности и сомнений, которые у вас могли быть.
Отличный. Красивый! Очень полезно! Рад, что вы расширили свой ответ. Ко всему этому хотелось что-то добавить. Заряды части потока, возникающие как до включения лампы, так и после, также создают нестатическое электрическое поле переменного тока внутри провода шнура, правильно (а не только за его пределами)? И это «внутреннее» поле (внутри провода) с его напряжением воздействует на заряды, создавая поток?

Электроны находятся в хаотичном движении внутри шнура, даже когда он вставлен в розетку и не включен. Движение электронов в этом случае носит случайный характер, т. е. нет выделенного направления движения электронов или векторная сумма всех тепловых скоростей равна нулю. Каждый электрон в этом проводнике действует как точечный источник электрического поля, и эти микроисточники электрического поля взаимодействуют друг с другом и вызывают огромный хаос (точно так же, как пчелы вокруг пчелиного улья).

Теперь, когда вы включаете, первая половина цикла переменного тока, увеличение электрического тока увеличивает электрическое поле в одном конкретном направлении, а отрицательно заряженный электрон движется в противоположном направлении. При изменении цикла переменного тока электроны движутся в противоположном направлении.

Во всех вышеперечисленных случаях электроны « дрейфуют » по проводу в одном определенном направлении, генерируя электрический ток и электрическое поле. Это поле остается только внутри проводника и действует с силой Ф "=" д Е на каждый электрон. Статический источник будет генерировать статическое поле, но когда все движется, то в каждой точке проводника в любой момент результирующее электрическое поле представляет собой векторную сумму всех полей.

В первом абзаце вы говорите, что движение электронов носит случайный характер и не имеет предпочтительного направления движения. Но в последнем абзаце вы утверждаете, что во «всех вышеперечисленных случаях» электроны «дрейфуют» по проводу в одном конкретном направлении. Не могли бы вы уточнить. Спасибо
И когда вы говорите о случайном движении электронов до того, как шнур будет подключен (в вашем первом абзаце), будут ли эти электроны считаться статическими? Они являются статическим источником, генерирующим статическое поле?