¿Cómo fluye el electrón en circuito, cuando la longitud de onda es muy larga, como 5 kilómetros? [cerrado]

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1-Mi primera pregunta es: cuando la señal con baja frecuencia, como 100 kHz, la longitud de onda de 5 kikómetros significa que entre alta y baja tensión debe ser de 5 kilómetros. Por lo tanto, cuando la señal se propaga por electrón en cortocircuito (tamaño del circuito es muy pequeño que la longitud de onda) ¿cómo es el flujo de electrones en el circuito y el espacio de 5 kilómetros entre la alta y la baja tensión que se produce en el cortocircuito? ¿Es verdadera la longitud de onda de la señal que significa: la distancia del recorrido del electrón para alcanzar el primer punto? Si es cierto, la señal con una longitud de onda de 5 km se completa cuando el electrón viaja 5 km y, por lo tanto, la estructura se repite.

2-cuando el tamaño del circuito es muy pequeño que si la longitud de onda ghen para el análisis del circuito, usamos las leyes del circuito de Kirchhoff ¿Por qué la tensión y la corriente en este circuito no cambian? Pero en el cambio de alta frecuencia, supongo que en baja frecuencia esa longitud de onda es muy grande. que el tamaño del circuito, el electrón tiene suficiente tiempo para alcanzar el extremo del cable y suficiente para producir un ciclo de señal. Debido a que el movimiento del electrón es muy rápido y la longitud de onda es muy larga, el tiempo suficiente para viajar en el circuito y producir un ciclo de Ola antes del siguiente ciclo producido. Supongo que esta 2 razones para no cambiar la corriente en la longitud del cable y el voltaje en el primer y final del cable es la misma. ¿Es cierto?

Sé cómo funciona la teoría de la línea de transmisión. ¿Pero no destaco el voltaje de corriente y la corriente es la misma en toda la longitud del cable, cuando la frecuencia baja y la longitud de onda son muy largas en el tamaño del circuito? en la línea de transmisión y la teoría de Maxwell ocurre una onda estacionaria debido a que la longitud de la onda en la antena y la línea de transmisión es proporcional a la longitud del conductor y la carga de electrones no es suficiente para alcanzar el final del conductor antes de un ciclo si la onda sinusoidal terminó, por lo que la carga de electrones se refleja en la onda posterior Ocurre esta razón por la cual las antenas funcionan como resonador e irradian con gran amplitud. En la línea de transmisión y en la antena, el voltaje y las cargas de electrones en 1 cm y 3 cm de longitud del cable son diferentes porque la frecuencia es muy alta y la longitud de onda es proporcional al tamaño de la longitud del cable y cuando la carga de electrones fluye en el cable debido a la longitud de onda, si el electrón difiere en longitud de cable y no hay tiempo para alcanzar el extremo del cable y esta es la razón por la cual el voltaje en la longitud del cable es diferente a diferencia del circuito lumbd que el mismo voltaje en toda la longitud del cable. No desatendido este fenómeno, ¿cómo sucede en baja frecuencia y con una longitud de onda muy larga que hace que el voltaje no cambie en la longitud del cable? ¿Es verdad la oración? Gracias hermano.

    
pregunta linuscomex

1 respuesta

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Los electrones en un circuito se mueven muy lentamente (mucho, mucho más lentamente que la velocidad de la luz \ $ c \ $). El cambio en el voltaje a lo largo de la línea a la que se refiere se debe a la propagación de las ondas electromagnéticas, es decir, a los diferentes campos EM que viajan a lo largo (y alrededor) de la línea. Los campos EM viajan a una velocidad que depende de la geometría de la línea y de los materiales con los que está construido o que están alrededor. La velocidad de los campos EM que viajan es comparable a \ $ c \ $. Para calcularlo exactamente, necesita la teoría de las líneas de transmisión o las ecuaciones de Maxwell.

Las leyes de Kirchhoff son solo una aproximación de las ecuaciones de Maxwell útiles para los circuitos de elementos agrupados. Son válidos bajo algunos supuestos, el más importante de los cuales es que la dimensión del circuito \ $ d \ $ debe ser mucho menor que la longitud de onda mínima de los campos EM presentes en el circuito. Esto a menudo se establece como un requisito en el componente de frecuencia máxima de las señales en el circuito:

\ [ d < < \ lambda_ {min} \ approx \ lambda_ {0 (min)} = \ dfrac {c} {f_ {max}} \]

Aquí, por simplicidad, utilicé la fórmula que relaciona la longitud de onda de vacío \ $ \ lambda_ {0} \ $ de una onda plana con su frecuencia. Para ser estrictamente correcto, debe calcular la relación entre \ $ \ lambda_ {min} \ $ y \ $ f_ {max} \ $ para los campos en el circuito específico (que generalmente es un problema intratable, excepto para geometrías muy regulares, como líneas de transmisión y guías de onda). Por lo general, no es un problema porque \ $ \ lambda_ {0 (min)} \ $ generalmente no está muy lejos del valor teórico exacto \ $ \ lambda_ {min} \ $ y si \ $ d \ $ es lo suficientemente pequeño, todo está bien. de todos modos.

    
respondido por el Lorenzo Donati

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