---

Jeg har et spørgsmål som efterhånden har plaget mig i nogen tid. Jeg er
hverken fysiker eller noget andet som gør mig specielt kompetent på dette
område, så jeg håber på en forklaring herfra.

Jeg anvender følgende antagelser som jeg er ret sikker på:

1 - Strøm kan måles i elektroner/sekund: 1 Ampere betyder at 6.24 x 1018
elektroner bevæger sig over et snit af det benyttede medium (f.eks. en
kobberledning) i løbet af 1 sekund.

2 - Strømmens hastighed er konstand (i et fastlagt medium). Lad os kalde den
z.

Forestil jer nu at der findes en spændingsforskel x, mellem to ting og at
der kobles et strømledende medium, som har en modstand y, mellem dem. Nu
opstår der en strøm som bevæger sig med hastigheden z.

Jeg øger herefter spændingsforskellen og dermed øges også strømmen (ikke
strømmens hastighed). Det vil sige at flere elektroner nu bevæger sig over
et snit af mediet pr. tidsenhed.

Da hastigheden er konstant, må det på et tidspunkt ske, at der i et snit af
det pågældende medium (f.eks. en kobberledning) ikke længere er flere
elektroner der kan bevæge sig. Hvad sker der hvis spændingsforskellen øges
yderligere?

Jacob

---

Jacob Jensen wrote:

> Jeg har et spørgsmål som efterhånden har plaget mig i nogen tid. Jeg er
> hverken fysiker eller noget andet som gør mig specielt kompetent på dette
> område, så jeg håber på en forklaring herfra.
>
> Jeg anvender følgende antagelser som jeg er ret sikker på:
>
> 1 - Strøm kan måles i elektroner/sekund: 1 Ampere betyder at 6.24 x 1018
> elektroner bevæger sig over et snit af det benyttede medium (f.eks. en
> kobberledning) i løbet af 1 sekund.
>
> 2 - Strømmens hastighed er konstand (i et fastlagt medium). Lad os kalde den
> z.
...
> Jacob

Hej Jacob

Jævnstrømmens/elektronernes (middelhastighed) hastighed er ikke
konstant, men proportionalt med strømmens størrelse for den givne leder
med konstant tværsnitsareal.

Jævnstrømmens hastighed er omvendt proportional med tværsnitsarealet,
for en fastholdt størrelse.

mvh/Glenn

---

>Jævnstrømmens/elektronernes (middelhastighed) hastighed er ikke
konstant, men proportionalt med strømmens størrelse for den givne leder
med konstant tværsnitsareal.

>Jævnstrømmens hastighed er omvendt proportional med tværsnitsarealet,
for en fastholdt størrelse.

Nu fandt jeg lige noget på google, og jeg må jo erkende at jeg har gjort mig
helt forkerte antagelser. Det ændrer jo tingene en hel del. Efter at have
undersøgt emnet lidt nærmere dukker et nyt spørgsmål op. Kan hastigheden (og
spændingsforskellen) vokse uendeligt? (jeg er klar over at den i praksis er
ret lille). Hvad sker der hvis jeg bare øger og øger spændingsforskellen og
fastholder ledningen og tværsnitsarealet?

Jacob

---

Hej


"Jacob Jensen"
> >Jævnstrømmens/elektronernes (middelhastighed) hastighed er ikke
> konstant, men proportionalt med strømmens størrelse for den givne leder
> med konstant tværsnitsareal.
>
>>Jævnstrømmens hastighed er omvendt proportional med tværsnitsarealet,
> for en fastholdt størrelse.

Jeg har lynudledt flg. formel for hastigheden (med forbehold for sjuskefejl
oa.):

v = U·M / (r·R·rho·A·Na·e)

U = spænding
M = molarmasse
r = antal valenselektroner pr. atom
R = resistans
rho = densitet
A = tværsnitsareal
Na = Avogadros tal
e = elementarladningen

Eksempel for sølv:
U = 20V, M = 108 g/mol, r = 1
R = 10 ohm, rho = 10,5 g/cm3
A = 0,03 cm2

Dette giver en hastighed på 0,0071 cm/s (drifthastigheden - ikke
elektronernes aktuelle hastighed) - dvs. det tager 141s at bevæge sig 1 cm.
Som man ser er hastigheden proportional med spænding og omvendt proportional
med tværsnitsareal og resistans


>
> Nu fandt jeg lige noget på google, og jeg må jo erkende at jeg har gjort
> mig helt forkerte antagelser. Det ændrer jo tingene en hel del. Efter at
> have undersøgt emnet lidt nærmere dukker et nyt spørgsmål op. Kan
> hastigheden (og spændingsforskellen) vokse uendeligt? (jeg er klar over at
> den i praksis er ret lille). Hvad sker der hvis jeg bare øger og øger
> spændingsforskellen og fastholder ledningen og tværsnitsarealet?

Du kan godt øge spændingen, men du kommer aldrig over lysets hastighed (jfr.
relativitetsteorien).

Hilsen Regnar Simonsen

---

> Du kan godt øge spændingen, men du kommer aldrig over lysets hastighed
> (jfr. relativitetsteorien).

Når min spændingsforskel er så høj er strømmens hastighed = lysets hastighed
hvad sker der så hvis jeg øger spændingsforskellen yderligere? Jeg ved det
er et grænsetilfælde. Er det overhovedet muligt? Hvis ikke, hvorfor?

Jacob

---

"Jacob Jensen" ...
>> Du kan godt øge spændingen, men du kommer aldrig over lysets hastighed
>> (jfr. relativitetsteorien).
>
> Når min spændingsforskel er så høj er strømmens hastighed = lysets
> hastighed hvad sker der så hvis jeg øger spændingsforskellen yderligere?
> Jeg ved det er et grænsetilfælde. Er det overhovedet muligt? Hvis ikke,
> hvorfor?

Man naar aldrig op paa lysets hastighed, det kræver uendelig meget energi.

Aage

---

> Man naar aldrig op paa lysets hastighed, det kræver uendelig meget energi.

Hvis I = U*R og strømmens hastighed er proportionel med strømstyrken hvordan
kan det da kræve uendeligt meget energi at opnå en endelig hastighed?

Jacob

---

"Jacob Jensen" <omo@adslhome.dk> skrev i en meddelelse
news:42a5da1d$0$160$edfadb0f@dtext02.news.tele.dk...
>> Du kan godt øge spændingen, men du kommer aldrig over lysets hastighed
>> (jfr. relativitetsteorien).
>
> Når min spændingsforskel er så høj er strømmens hastighed = lysets
> hastighed hvad sker der så hvis jeg øger spændingsforskellen yderligere?
> Jeg ved det er et grænsetilfælde. Er det overhovedet muligt? Hvis ikke,
> hvorfor?

En af grundene er (så vidt jeg lige kan se) at Ohms lov ikke gælder for
store strømme.
I hvert fald har flg. faktor afgørende betydning:
Når hastigheden af elektronerne øges, vil afstanden mellem dem blive mindre
(relativistisk længdekontraktion). Dette vil have indflydelse på, hvor meget
ladning, der passerer et givet punkt i ledningen pr. sekund.
Det er i øvrigt samme effekt, der forklarer hvorfor 2 parallelle ledninger
med jævnstrøm påvirker hinanden med en kraft (længdekontraktion -> overskud
af ladning -> kraftpåvirkning).
Samtidig skal man også tage hensyn til deres øgede masse ved større
hastighed.

Hilsen Regnar Simonsen

---

> Jeg har lynudledt flg. formel for hastigheden (med forbehold for
> sjuskefejl oa.):
>
> v = U·M / (r·R·rho·A·Na·e)
>
> U = spænding
> M = molarmasse
> r = antal valenselektroner pr. atom
> R = resistans
> rho = densitet
> A = tværsnitsareal
> Na = Avogadros tal
> e = elementarladningen

Jeg kender ikke alle de termer. Stemmer det overens med den lidt over midten
på siden her? De ser ikke helt ens ud:
http://www.amasci.com/miscon/speed.html

Ang. resultatet skrives følgende senere på siden: "One thing's not certain
in the above calculations: the charge density for copper. My above value for
Q assumes that each copper atom donates a single movable electron. The email
from the person below points out that this might not be true. For example,
if only one electron in ten are movable and the rest are "compensated" and
frozen, then the speed of the charge flow will be ten times greater than
8.4cm/hour."

Det var den side der lige fik mig til at se lyset for en times tid siden

Jacob

---

"Jacob Jensen"
> Hvad sker der hvis jeg bare øger og øger spændingsforskellen og fastholder
> ledningen og tværsnitsarealet?

Ledningen bliver hvidglødende og smelter.

Aage

---

>> Hvad sker der hvis jeg bare øger og øger spændingsforskellen og
>> fastholder ledningen og tværsnitsarealet?
>
> Ledningen bliver hvidglødende og smelter.

Men kan vel køle den ned eller noget smartere? Måske vælge et medium som
ikke kan smelte.

Jacob

---

"Jacob Jensen"
>>> Hvad sker der hvis jeg bare øger og øger spændingsforskellen og
>>> fastholder ledningen og tværsnitsarealet?
>>
>> Ledningen bliver hvidglødende og smelter.
>
> Men kan vel køle den ned eller noget smartere? Måske vælge et medium som
> ikke kan smelte.

Et saadan medium findes kun i fantasien

Aage

---

>>> Hvad sker der hvis jeg bare øger og øger spændingsforskellen og
>>> fastholder ledningen og tværsnitsarealet?
>>
>> Ledningen bliver hvidglødende og smelter.
>
> Men kan vel køle den ned eller noget smartere? Måske vælge et medium som
> ikke kan smelte.

Vakuum, f.eks. Ved et elektrisk felt på E = 800000 V/m bryder vakuums
isoleringsevne sammen og elektronerne kan bevæge sig frit uden modstand
mellem elektroderne.

Lasse

---

Jacob Jensen wrote:

> Nu fandt jeg lige noget på google, og jeg må jo erkende at jeg har gjort mig
> helt forkerte antagelser. Det ændrer jo tingene en hel del. Efter at have
> undersøgt emnet lidt nærmere dukker et nyt spørgsmål op. Kan hastigheden (og
> spændingsforskellen) vokse uendeligt?

Jeg formoder at det er rent teoretiske spørgsmål du stiller.

Fordi selvfølgelig kan spændingsforskellen ikke vokse uendeligt hurtigt
i praksis.
Det vil kræve en uendelig mængde effekt.


Mvh. Jørgen