¿Cómo se mueve la electricidad cuando se reduce la velocidad?

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Todo lo que sé sobre los conceptos básicos de cómo funciona la electricidad supone que todo sucede al instante, lo que obviamente no puede ser cierto ya que violaría la causalidad.

Entonces, digamos que tiene una batería y un interruptor lo suficientemente cerca para ser considerado "instantáneo", y luego tiene un cable de 1000 millas de largo (suponga una resistencia cercana a cero para que las cosas no se vuelvan ridículas) corriendo hacia una luz , y de vuelta. La luz no puede encenderse hasta al menos 5 milisegundos más tarde, y probablemente más tiempo, ya que los cambios en el campo eléctrico propagan al 60% -90% la velocidad de la luz según esta respuesta . Pero entonces, ¿qué sería esta luz luz? ¿Pasaría de ninguna luz a plena instantáneamente, o se encendería lentamente? ¿Y qué hay de la corriente que dibuja la bombilla? Esa información debe devolverse de alguna manera, por lo tanto, tomar otros 5 ms, ya que algunas fuentes de alimentación proporcionan menos voltaje si se extrae más corriente. ¿Hay algo de vuelta & ¿En tal sistema, donde se necesita algo de tiempo para compensar?

¿Cuándo se enciende la luz?

    
pregunta Shelvacu

2 respuestas

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¿Y qué hay de la corriente que dibuja la bombilla? Esa información   tiene que ser devuelto de alguna manera, por lo que toma otros 5 ms, ya que algunos   Las fuentes de energía proporcionan menos voltaje si se extrae más corriente. Es   hay un poco de vuelta & en un sistema de este tipo, donde lleva algún tiempo   cosas para igualar?

Creo que una línea de transmisión es el eslabón perdido. Usando su escenario, en el instante en que se conecta la alimentación, el cable ofrece su propia impedancia característica como el "conocimiento" de lo que es la carga. Durante un corto período de tiempo, la tensión desciende por el cable acompañada de una corriente controlada únicamente por la impedancia característica y la tensión.

Las posibilidades son escasas de que la lámpara, como una carga, coincida exactamente con el voltaje y la corriente que llega a ella, pero si lo hace, entonces todo está bien y no hay reflejos en el cable. Aquí hay una foto de lo que sucede: -

Tienesquefamiliarizarteconelconceptodereflexiónycoeficientesdereflexiónparaentenderestocorrectamente. Aquí es un tutorial muy bueno que te lleva a través de los pasos y desde dónde robé el diagrama. Comienza en el siguiente tipo de nivel, así que espero que sea suficiente para que comiences.

    
respondido por el Andy aka
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Suponiendo una resistencia cero en toda la longitud del cable, la luz se encenderá a la misma velocidad finita que usualmente, comenzando cuando la ola de corriente llega a ella. Esto también supone que no hay inductancia o capacitancia.

El amperaje nos dice que los electrones individuales en realidad se mueven lentamente por el cable, o más probablemente se sacuden de un lado a otro como lo hace la CA. Eso está bien: la onda se propaga por la línea cerca de la velocidad de la luz cuando todos los electrones comienzan a empujarse entre sí y es lo mismo que cualquier otra corriente.

Hay un transitorio cuando cualquier línea está energizada, independientemente de la carga en el otro extremo. Su cable perfecto en realidad hace que esto sea más difícil de imaginar, pero un cable real agrega inductancia y capacitancia a medida que se alarga. Absolutamente hay un período transitorio al energizar cualquier línea, y quizás sea más fácil de entender modelando el cable como un número de inductores y condensadores. Esto también puede darle una idea de lo que están haciendo los electrones durante ese transitorio. En general, la corriente comienza a moverse en la parte cercana de la línea, cargando el cable en esa área, acumulando campos magnéticos y permitiendo que el transitorio continúe en la siguiente parte de la línea.

Sin embargo, cuando la ola de corriente se encuentra por primera vez con la bombilla, la corriente ahora fluye a través de la bombilla y comenzará a encenderse, de la forma habitual.

    
respondido por el Sean Boddy

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