Нужна помощь в понимании простой схемы в глубину

простая схема

Я хотел бы узнать более подробно, что на самом деле происходит в такой простой схеме. Кажется, я понимаю это, но у меня много чего перепутано, а другое мне непонятно. Я собираюсь написать объяснение того, что я считаю правильным (я знаю, что оно будет содержать много ошибок), и я хотел бы, чтобы сообщество помогло мне понять, что я делаю неправильно.

Итак, для начала:

Электроны текут от отрицательной клеммы батареи через провод к положительной клемме, потому что электронов не хватает (обычный ток идет от положительного к отрицательному). Я думаю, что этот недостаток называется напряжением, верно? Итак, батарея создает электрическое поле внутри провода из-за напряжения, и по какой-то причине на проводе есть поверхностные заряды, которые помогают электронам течь в правильном направлении.

Я предполагаю, что мои вопросы в дополнение к исправлению моего объяснения:

  1. Как напряжение батареи связано с электрическим полем внутри провода?
  2. Как напряжение батареи связано с поверхностными зарядами на проводе?
  3. От чего зависит величина поверхностного заряда провода? (Почему больше возле батареи, меньше дальше)

Наконец, я что-то упустил в своем понимании?

Это может быть слишком широкий набор вопросов, чтобы на них можно было дать разумные ответы. Возможно, вы захотите разбить их на один или два дополнительных поста.
@KyleKanos, как бы вы порекомендовали мне это сделать?
Вы имеете ввиду помимо очевидного нажать "Задать вопрос" и написать ? Что я не уверен, я просто написал то, что думал: набор вопросов может быть слишком большим; обычно мы предпочитаем один вопрос на сообщение (хотя обычно можно обойтись двумя тесно связанными вопросами, большее количество обычно не сулит ничего хорошего).

Ответы (1)

Несколько пунктов подтверждения/исправления:

Да, электроны текут в направлении, противоположном «обычному» току.

Нет никакого "дефицита" электронов - скорее у них другой "потенциал", который вызван химическими реакциями в батарее.

Нет, вам не нужно ссылаться на «поверхностные заряды» в проводе, чтобы понять ток — электроны могут свободно перемещаться внутри провода.

Да, вдоль провода направлено электрическое поле — это то, что толкает электроны, а сопротивление провода замедляет их.

Думайте о потенциале в этой цепи как о пандусе с шариками на нем: батарея — это лифт, а наклон пандуса — это электрическое поле. Шарики скатываются вниз по склону и снова поднимаются источником напряжения.

Если бы у вас был конденсатор, а не батарея, разность потенциалов действительно была бы вызвана избытком электронов на одной пластине (отрицательной) и недостатком электронов на положительной.

Что касается напряжения, которое заставляет электроны двигаться. Я понимаю, что напряжение - это потенциал, но что заставляет этот потенциал на самом деле что-то делать. Является ли напряжение проявлением электрического поля?
Да - напряжение есть интеграл электрического поля. Если хотите, вы можете сказать (следуя приведенной выше аналогии), что электрическое поле — это наклон рампы, а напряжение — это то, насколько высока рампа. Если ваша рампа круче (более высокое электрическое поле), то на том же расстоянии она поднимается больше (более высокое напряжение).
Итак, напряжение также зависит от некоторого расстояния, и если да, то каково это расстояние?
Нет - напряжение задается химией аккумулятора. Электрическое поле определяется расстоянием, на котором происходит падение напряжения.
Позвольте мне уточнить. Конкретно по этой части вашего комментария "Если ваш пандус круче (более высокое электрическое поле), то на такое же расстояние он поднимается больше (более высокое напряжение)". Что это за «то самое расстояние», о котором вы говорите? Это связано с батареей?
Я имею в виду расстояние вдоль провода, поскольку электроны вынуждены течь по проводу. Обратите внимание, что если бы у вас был провод с неоднородной плотностью, то «наклон» был бы круче на узких участках, поскольку ток должен быть везде одинаковым (нельзя добавлять или удалять электроны, когда они проходят по петле).
Большое спасибо, вы мне так помогли. Моя нобелевская премия будет посвящена Флорису ;)
Нужна помощь в понимании простой схемы в глубину
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v