Я знаю, что при увеличении напряжения ток увеличивается на , но мне действительно трудно понять это на атомном уровне (что происходит с электронами внутри этого провода). Я хорошо понимаю это по аналогии с водой, поэтому мне не нужно никаких объяснений. Итак, вот мои вопросы:
1) Если электроны движутся внутри провода, наверняка существует электрическая сила, вызывающая это движение. Изменяется ли эта сила в различных точках простой электрической цепи по мере движения электронов от отрицательного полюса к положительному, или она все время остается одной и той же??
2) Если сила меняется, то почему ток в различных точках не меняется при последовательном включении??
3)что меня до сих пор смущает,почему чем больше разность электрических потенциалов тем больше ток??? Мне нужно объяснить это с помощью электронов без аналогии с водой.
Если электроны движутся внутри провода, наверняка существует электрическая сила, вызывающая это движение. Изменяется ли эта сила в различных точках простой электрической цепи по мере движения электронов от отрицательного полюса к положительному, или она все время остается одной и той же??
Да, внутри материала резистора существует электрическое поле, и это вызывает силу на свободные носители в материале.
Для более глубокого объяснения вам следует изучить модель электропроводности металлов Друде .
Изменяется ли эта сила в различных точках простой электрической цепи по мере движения электронов от отрицательного полюса к положительному, или она все время остается одной и той же??
Если материал однороден, поле будет однородным.
Если бы у вас был, скажем, один кусок медного провода ( ) и один кусок стальной проволоки одинакового размера ( ) соединенных последовательно между клеммами вашей батареи, то поле в медном проводе будет ниже, чем в стальном проводе.
Если сила изменяется, то почему ток в различных точках не изменяется при последовательном включении??
Если бы ток был разным в разных частях цепи, то где-то в цепи должен был бы накапливаться заряд. Этот накопленный заряд будет отталкивать другие носители той же полярности, создавая противоположное поле, пока ток не выровняется. Это был бы динамический эффект, и когда мы говорим об установившемся решении для цепи на постоянном токе, мы имеем в виду решение после того, как все такие динамические эффекты успокоились.
В моем примере с двумя разными типами проводников материалы имеют разное удельное сопротивление, поэтому поле (и результирующая сила) должны быть разными, чтобы в двух материалах возникали одинаковые токи.
почему чем больше разность электрических потенциалов, тем больше сила тока??
Разность потенциалов есть интеграл поля
Итак, чтобы увеличить потенциал между двумя точками ( и ) необходимо увеличить напряженность поля на пути между ними. Более сильное поле оказывает более сильное воздействие на свободные носители, и поэтому вы получаете больший ток.
Омар Али
Фотон
Омар Али