Значение тока в амперах в движущемся проводе по отношению к неподвижному амперметру

Скажем, если у меня есть схема, как показано на рисунке ниже. Зеленый провод не соединен жестко с черными проводами, но этот зеленый провод может двигаться, сохраняя при этом электрическое соединение. Как связь между движущимся трамваем и проводами или «третьим рельсом».

Вначале ничего не движется, и мой амперметр показывает ток в 1 ампер. Теперь зеленый провод начинает двигаться в том же направлении, что и электроны внутри провода (скажем, все медные провода). Черные провода и амперметр не двигаются.

Что покажет мой амперметр и почему? Тот же 1 Ампер или другой? а если разные есть способ рассчитать?

На первый взгляд, электроны внутри медно-зеленого провода движутся быстрее по сравнению с амперметром, а амперметр может показывать более высокий ток. Судя по этой статье в Википедии, реальная скорость электронов очень мала (метр в час), поэтому даже небольшое движение должно увеличивать ток.

А если все движется прямо с постоянной скоростью, то по теории относительности все будет одинаковым и текущим. Вопрос только в том, что если Амперметр не шевелится, а зеленый провод шевелится.

Я рассматриваю пока только идеальную теоретическую систему, вакуум, отсутствие внешнего магнитного поля, отсутствие трения в соединении между черным и зеленым проводами, соединение идеальное без потерь и т.д.

введите описание изображения здесь

Ответы (2)

Ток будет всего 1 ампер. Поскольку вы перемещаете и электроны, и протоны провода, двигая провод, вы на самом деле ничего не делаете. По сути, у вас все еще есть электроны, движущиеся с дрейфовой скоростью в том же направлении, что и изначально.

Я думаю ты прав. Мне нужно думать об ускоренном проводе, а не о движении с постоянной скоростью :)

Обратите внимание, что в нарисованной конфигурации амперметр измеряет не ток через зеленый провод, а ток через черный провод. «Фоновый» ток через зеленый провод не имеет значения, за исключением того, что он влияет на сопротивление зеленого провода (например, путем его нагрева).

Обратите внимание, что теория цепей — нерелятивистская теория, поэтому вы не можете просто применить здесь принцип относительности. Однако, если предположить, что зеленый провод идеален (отсутствует сопротивление) и предположить, что в << с так что релятивистские отклонения от теории цепей незначительны, тогда ток будет таким же 1 А и по-прежнему будет управляться источником напряжения слева и резистором справа.