Что такое электричество?

[akpac]

А мне кажется, что эта аналогия хромает. Масса воды куда-то выливается, даже если она выливается в нижний бак, вряд ли все электроны до единого таким же образом, как и вода перелетают от высокого потенциала к низкому. КЗ ведёт к уравниванию потенциалов, а о каком уравнивании может идти речь, если один бак оказывается пуст, а другой полон? Более понятная аналогия будет, когда один бак разделён перегородкой, с одной стороны перегородки уровень воды выше, с другой - ниже, это символизирует разность потенциалов. Аналогия сопротивления - небольшое отверстие в перегородке, тогда аналогия КЗ будет резкое удаление всей перегородки.

Опять же, а что плохого случится, если уровни воды таким образом уравняются? Стенку бака от напора воды сломает?

 

[Vladimir_S]

КЗ ведёт к уравниванию потенциалов

КЗ ведёт к неконтролируемой конкуренции двух процессов: уравниванию потенциалов, поскольку выходные клеммы замкнуты, и к потугам источника удержать разность потенциалов. Отсюда и возрастание тока до огромных величин.
А что касается аналогии... Конечно, как говорится, любая аналогия хромает. Но вот на что я хочу обратить внимание: я НЕ ввожу замкнутого цикла водооборота. Это несущественный момент. Подробнее.
Пусть, например, наша воображаемая бочка соединена ШИРОКОЙ трубой ну, скажем, с большим горным озером так, что образует с этим озером сообщающиеся сосуды, т.е. система сама поддерживает уровень воды в бочке, равный уровню воды в озере. С точки зрения электричества, аналогом озера является, например, районная силовая подстанция. Пока вода из бочки отводится через сравнительно тонкую трубу (мы воткнули в розетку и включили телевизор), по этому отводу (шнуру телевизора) идут сравнительно небольшие потоки воды (токи), уровень воды в бочке (напряжение силовой сети) не снижается.
Но вот мы выбили у бочки дно (воткнули в розетку пинцет). Теперь из бочки льётся огромный поток во всю её ширину (резко возрастает ток силовой сети), и возникает та самая конкуренция, о которой сказано выше. С одной стороны, озеро через подводящую трубу стремится наполнить бочку (подстанция пытается удержать 220 В), с другой стороны бочка быстро опорожняется (перемычка старается уравнять потенциалы).
В конце концов в водяной системе установится некоторый стационарный поток, определяемый, в основном, соотношением диаметров подводящей трубы и бочки (если пренебречь всякими там срабатываниями предохранителей, пожарами и прочим, то в электрической цепи установится стационарный ток, определяемый соотношением сопротивлений перемычки и подводящих кабелей).
Как-то так. А куда девается вылившаяся из бочки вода: возвращается ли обратно в озеро, или мы считаем объем озера бесконечным, и вода утекает в мировой океан - не суть важно.

 

[IronArgument]

Опять же, а что плохого случится, если уровни воды таким образом уравняются?

А почему КЗ у Вас обязательно ассоциируется с чем-то плохим? Будьте оптимистом! В защитном заземлении КЗ фазы на землю может спасти чью-то жизнь. И потом, разрушительность последствий зависит от количества имеющейся потенциальной энергии. Замкнув контакты батарейки Вы тоже не увидите впечатляющего фейерверка. Теперь представьте вместо бака реку, а вместо перегородки - плотину электростанции.

 

[IronArgument]

Угу.
Тут я уже об этом упомянул.

Только причину, по которой существует ограничение по допустимому току, не ту указали. Образцы сверхпроводника из одного и того же материала могут существенно отличаться по массе, соответственно и свободных электронов внутри более массивного будет значительно больше, тем не менее, оба образца могут иметь одинаковую максимальную плотность тока. Значит дело не в количестве свободных электронов.

 

[IronArgument]

КЗ ведёт к неконтролируемой конкуренции двух процессов: уравниванию потенциалов, поскольку выходные клеммы замкнуты, и к потугам источника удержать разность потенциалов.

Не обязательно, ведь накоротко можно замкнуть и обкладки конденсатора.

 

[Николай_С]

Только причину, по которой существует ограничение по допустимому току, не ту указали.

Да кто ж её разберёт та она, или не та. Дело-то малоизученное.

Образцы сверхпроводника из одного и того же материала могут существенно отличаться по массе, соответственно и свободных электронов внутри более массивного будет значительно больше, тем не менее, оба образца могут иметь одинаковую максимальную плотность тока. Значит дело не в количестве свободных электронов.

Плотность тока от массы (вернее, от сечения проводника) не зависит, это приведенный ток к единице поперечного сечения.

Что касается аналогий КЗ из сантехники, то есть у меня одна аналогия:

Байпас (перемычка. устанавливаемая между подводящими патрубками радиатора) как раз и является аналогом КЗ. Если сделать его толще подводящих патрубков, то в радиатор вода практически не будет попадать. Поэтому правильный байпас положено делать на единицу меньше диаметра подводящих труб.
http://www.tehnari.ru//ru.pinterest.com/pin/create/extension/

 

[IronArgument]

Плотность тока от массы (вернее, от сечения проводника) не зависит, это приведенный ток к единице поперечного сечения.

А кто писал, что плотность тока зависит от массы или сечения?

Байпас (перемычка. устанавливаемая между подводящими патрубками радиатора) как раз и является аналогом КЗ. Если сделать его толще подводящих патрубков, то в радиатор вода практически не будет попадать. Поэтому правильный байпас положено делать на единицу меньше диаметра подводящих труб.

Эта аналогия далека от КЗ, потому как до радиатора с байпасом, и после него, подключены другие потребители (радиаторы). Скорее всего, это можно представить в виде последовательного включения нескольких нагрузок, каждая из которых шунтируется некоторым резистором (байпасом) с небольшим сопротивлением. Я установил трубу байпаса того же диаметра, что и основные трубы, но на байпас установил вентиль, чтобы имелась возможность регулировать поток через байпас. В итоге, вентиль постоянно полностью открыт, а радиаторы всё равно горячие, видимо потому, что давление и температура в норме.

 

[LeonCPb]

Ого! Какай сногсшибательный рейтинг темы!
Однако, по моему, заданный вопрос не имеет ответа в том смысле каком он был задан. Даже великий Эйнштейн этого не знал. А что касается изучение свойств электричества, то тут материала столько понаписано, хоть отбавляй. Для начала перечитай третью часть физики из школьного курса. В наше время это был Перышкин "Электричество" ч3. После усвоения материала смело бери общую физику и электротехнику, потом радиотехнику и т.д. без этого, всегда будут возникать подобные вопросы. Говорю, без всякой иронии. Помню когда начинал изучать радиотехнику задавался примерно таким же вопросами, - что такое интеграл, что такое дифференциальные уравнения и т.п. вопросы. Хотелось все сейчас и сразу. Но так не бывает.
Удачи в познаниях!

 

[akpac]

Ого! Какай сногсшибательный рейтинг темы!
Однако, по моему, заданный вопрос не имеет ответа в том смысле каком он был задан. Даже великий Эйнштейн этого не знал. А что касается изучение свойств электричества, то тут материала столько понаписано, хоть отбавляй. Для начала перечитай третью часть физики из школьного курса. В наше время это был Перышкин "Электричество" ч3. После усвоения материала смело бери общую физику и электротехнику, потом радиотехнику и т.д. без этого, всегда будут возникать подобные вопросы. Говорю, без всякой иронии. Помню когда начинал изучать радиотехнику задавался примерно таким же вопросами, - что такое интеграл, что такое дифференциальные уравнения и т.п. вопросы. Хотелось все сейчас и сразу. Но так не бывает.
Удачи в познаниях!

Спасибо! :ctivo:будем, раз надо

 

[CollSpack]

Электричество - это река. (которая течет всегда с одной скоростью)
Ток - количество воды протекающее через условный поперечный разрез за определенное время.
Напряжение - давление воды на условный разрез (или на платину ГЭС). Например при одной площади сечения реки и ее длине в 10 метров имеем одно давление (напряжение), а отрезок реки в 1000 метров будет создавать давление намного больше. Соответственно замерять напряжение как замерять разность давления в двух точках реки, чем дальше будут измерители друг от друга тем больше будет разность давлений (разность потенциалов).
Резистор - узкое место в реке или бутылочное горлышко, создающее сопротивление току.
Конденсатор можно представить как озеро после водопада, куда втекает бурлящая вода и вытекает равномерным ручьем. Емкость конденсатора пропорциональна обьему озера.
Диод - это как клапан который позволяет течь воде только в одном направлении.
Транзистор - это как кран для воды. Управляя затвором (ручкой), можно регулировать силу потока от трубопровода (колектор) к выходу (эмиттеру)

 

[IronArgument]

Электричество - это река. (которая течет всегда с одной скоростью)

О какой скорости речь? Свободные носители заряда могут двигаться с разной скоростью, довольно небольшой - от долей миллиметра до нескольких миллиметров в секунду. При движении они сталкиваются с атомами вещества, преодолевают большее или меньшее сопротивление своему движению в электрическом поле, и само поле, побуждающее их двигаться, может быть разной величины. Такая скорость не может быть всегда постоянной.

Конденсатор можно представить как озеро после водопада, куда втекает бурлящая вода и вытекает равномерным ручьем. Емкость конденсатора пропорциональна обьему озера.

И как тогда будет выглядеть гидравлический аналог последовательного и параллельного колебательного контура? У меня воображения не хватает.

 

[akpac]

Электричество - это река. (которая течет всегда с одной скоростью)
Ток - количество воды протекающее через условный поперечный разрез за определенное время.
Напряжение - давление воды на условный разрез (или на платину ГЭС). Например при одной площади сечения реки и ее длине в 10 метров имеем одно давление (напряжение), а отрезок реки в 1000 метров будет создавать давление намного больше. Соответственно замерять напряжение как замерять разность давления в двух точках реки, чем дальше будут измерители друг от друга тем больше будет разность давлений (разность потенциалов).
Резистор - узкое место в реке или бутылочное горлышко, создающее сопротивление току.
Конденсатор можно представить как озеро после водопада, куда втекает бурлящая вода и вытекает равномерным ручьем. Емкость конденсатора пропорциональна обьему озера.
Диод - это как клапан который позволяет течь воде только в одном направлении.
Транзистор - это как кран для воды. Управляя затвором (ручкой), можно регулировать силу потока от трубопровода (колектор) к выходу (эмиттеру)

Здравствуйте! Объясните пожалуйста, как будет выглядеть короткое замыкание, объясняя на вашей аналогии?

 

[кочевник]

как будет выглядеть короткое замыкание, объясняя на вашей аналогии?

Никакая, даже очень похожая, аналогия, не даст полного понимания процессов протекания электрического тока в цепях. А вот если понять несколько базовых моментов (носители эл. тока, разность потенциалов, проводимость-сопротивление, плотность тока) то картина резко проявляется и аналогии становятся ненужными. Попробуйте. Удачи.

 

[Николай_С]

Транзистор - это как кран для воды. Управляя затвором (ручкой), можно регулировать силу потока от трубопровода (колектор) к выходу (эмиттеру)

А теперь "нарисуйте" схему включения такого транзистора с общей базой.
Живенько так представил себе что в стену замуровали рукоятку, а Вы пытаетесь отрегулировать воду, поворачивая кран за основание. Сижу и ржу. )
P.s. Кстати, в своей аналогии Вы перепутали эмиттер с коллектором. Лучше используйте мосфет, там "Исток", "Сток" и "Затвор" - названия, говорящие сами за себя. И еще, аналогии - аналогиями, но везде имеются свои тонкости.

 

[Ultras]

Живенько так представил себе что в стену замуровали рукоятку, а Вы пытаетесь отрегулировать воду, поворачивая кран за основание. Сижу и ржу.

Для варианта с другой проводимостью