Развенчание мифов о развитии государствами научно-технического прогресса во благо чел

[Германец]

В третьих, давайте познакомимся поближе. Скажите пожалуйста, кем Вы работаете?

Иисусом конечно!

[piligrim2180]

То, что вы освоили copy&paste страниц учебников, вам, конечно "плюс".

Однако - зачам вы это делаете? Чтобы придать наукообразность своим фантазиям?

Лучше объясните - откуда в обычной электрической цепи вдруг возникает потенциальный барьер? Какая у него природа?
Во всех циататах, об этом - ни слова.
(Как, впрочем, и следовало ожидать)

************
Придётся, специально для вас, дать выписку из справочника, чтобы вы могли сами прочитать определение потенциального барьера из школьного курса физики

Хорошая электропроводность металлов объясняется высокой концентрацией свободных электронов, равной по порядку величины числу атомов в единице объема.
Предположение о том, что за электрический ток в металлах ответственны электроны, возникло значительно раньше опытов Толмена и Стюарта. Еще в 1900 году немецкий ученый П. Друде на основе гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал электронную теорию проводимости металлов. Эта теория получила развитие в работах голландского физика Х. Лоренца и носит название классической электронной теории. Согласно этой теории, электроны в металлах ведут себя как электронный газ, во многом похожий на идеальный газ. Электронный газ заполняет пространство между ионами, образующими кристаллическую решетку металла (рис. 4.12.2).
Из-за взаимодействия с ионами электроны могут покинуть металл, лишь преодолев так называемый потенциальный барьер.
Высота этого барьера называется работой выхода.
При обычных (комнатных) температурах у электронов не хватает энергии для преодоления потенциального барьера.
Как ионы, образующие решетку, так и электроны участвуют в тепловом движении. Ионы совершают тепловые колебания вблизи положений равновесия узлов кристаллической решетки. Свободные электроны движутся хаотично и при своем движении сталкиваются с ионами решетки. В результате таких столкновений устанавливается термодинамическое равновесие между электронным газом и решеткой. Согласно теории ДрудеЛоренца, электроны обладают такой же средней энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного идеального газа. Это позволяет оценить среднюю скорость теплового движения электронов по формулам молекулярно-кинетической теории. При комнатной температуре она оказывается примерно равной 105 м/с.

При наложении внешнего электрического поля в металлическом проводнике кроме теплового движения электронов возникает их упорядоченное движение (дрейф), то есть электрический ток.


Дальше, вам нужно читать физику твёрдого тела, чтобы иметь более полное представление о исследуемом предмете. Кусочек которой приведён выше.

Таким образом, твердое тело можно рассматривать как состоящее из большого числа жестких ионных остовов (ядер с электронами внутренних оболочек) и единой системы валентных электронов.

И ссылку, на справочник, для школьников
"электричество, магнетизм, электромагнитные явления", где на букву "П" даётся определение потенциального барьера.

Анемов Евгений Михайлович. Егэ. Физика. Электрические и магнитные явления. Егэ. Терминология

[plug]

************
Придётся, специально для вас, дать выписку из справочника, чтобы вы могли сами прочитать определение потенциального барьера из школьного курса физики

Я понимаю, что у вас с пониманием печатного текста серьезные порблему, поэтому вынужден повторите - меня не интерсует определение потенциального барьера, я его знаю лыучше вас.

Я вас спрашивал - откуда, по вашему, он возмется в проводах.

Хорошая электропроводность металлов объясняется высокой концентрацией свободных электронов, равной по порядку величины числу атомов в единице объема.
Предположение о том, что за электрический ток в металлах ответственны электроны, возникло значительно раньше опытов Толмена и Стюарта. Еще в 1900 году немецкий ученый П. Друде на основе гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал электронную теорию проводимости металлов. Эта теория получила развитие в работах голландского физика Х. Лоренца и носит название классической электронной теории. Согласно этой теории, электроны в металлах ведут себя как электронный газ, во многом похожий на идеальный газ. Электронный газ заполняет пространство между ионами, образующими кристаллическую решетку металла (рис. 4.12.2).
Из-за взаимодействия с ионами электроны могут покинуть металл, лишь преодолев так называемый потенциальный барьер.
Высота этого барьера называется работой выхода.
При обычных (комнатных) температурах у электронов не хватает энергии для преодоления потенциального барьера.
Как ионы, образующие решетку, так и электроны участвуют в тепловом движении. Ионы совершают тепловые колебания вблизи положений равновесия узлов кристаллической решетки. Свободные электроны движутся хаотично и при своем движении сталкиваются с ионами решетки. В результате таких столкновений устанавливается термодинамическое равновесие между электронным газом и решеткой. Согласно теории ДрудеЛоренца, электроны обладают такой же средней энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного идеального газа. Это позволяет оценить среднюю скорость теплового движения электронов по формулам молекулярно-кинетической теории. При комнатной температуре она оказывается примерно равной 105 м/с.

При наложении внешнего электрического поля в металлическом проводнике кроме теплового движения электронов возникает их упорядоченное движение (дрейф), то есть электрический ток.


Дальше, вам нужно читать физику твёрдого тела, чтобы иметь более полное представление о исследуемом предмете. Кусочек которой приведён выше.

К вашей неудаче, я знаю физику твердого тела.

Если бы вы еще и понимали то, что сюда копируете, то знали бы, что в данном случае речь идет о переходе электронов из металла в окружающую среду. Но на стыке двух проводников из одного материала электрон переходит из металла в металл же. При хорошем соединении однородных материалов, никакого барьера нет.

И я об этом уже писал здесь:

Потенциальный барьер существует лишь на переходе разнородных материалов, скажем - металла и изолятора. Ничтожный потенциальный барьер может возникать на стыке двух разных металлов (если у них разные уровни Ферми). Если же соединять проводники из одного и того же металла (скажем - меди), то никакого потенциального барьера не возникает.

И, кстати, еслу вы уже добрались до учебников, посмотрите - от чего зависит "работа выхода". Я вам говорил, что она не зависит от сечения и протяженности проводов. И барьер если и есть, то он одинаковый и для трехсанитимерового толстого стержня, и для сотен киллометров провода.

Попробуйте в учебнике найти противоположное.

[piligrim2180]

************
Уже закончилось отрицание зависимости проводимости от связи валентных электронов?
Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется громадное количество носителей тока электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому. Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов. Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.
Теперь перейдём к пониманию, откуда берётся потенциальный барьер.
Электрический ток, проходя по проводнику, совершает тепловую работу, которая и определяет потери энергии.
Эти потери и есть потенциальный барьер, препятствующий прохождению электрического тока.
W=U - Q
W=UIt - RtI^2
Если расчётная тепловая энергия равна подведённой, потенциальной энергии генератора (источника), то, согласно классической теории, вся энергия движения электронов расходуется на тепловую работу.
Отсюда видна зависимость величины потенциального барьера, от сопротивления среды.
Но в квантовой теории, возможны туннельные эффекты.
Которые позволяют некоторым электронам просачиваться сквозь потенциальный барьер.
Но это уже уравнения Шредингера...



То есть, согласно этой формуле и представленному графику, нужно повышать напряжение электрического тока и уменьшать силу тока, чтобы преодолеть потенциальный барьер сверхдлинного проводника.
Что и делается в современных высоковольтных линиях.
Только для переменного тока, в расчётах, кроме оммического, добавляется и реактивное сопротивление.

[piligrim2180]

************
Как и писал уже ранее, для преодоления потенциального барьера, в промышленных цепях постоянного тока, используют многожильные, подземные кабели, делящие силу тока на количество жил, при сохранении величины напряжения, для каждой жилы.
Так как:
I ист. = I1+I2+I3...+In

[plug]

Уже закончилось отрицание зависимости проводимости от связи валентных электронов?

Пилигрим, ну почему вы настолько непонятливы, что не можете даже причитать то, что саму сюда копируете?

Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется громадное количество носителей тока электронов проводимости, образующихся из валентных электронов

Неужели вы настолько не понимаете русский язык? Или сказав однажды глупость, теперь не можете это признать.

Ведь в ваших же цитатах ясно написано - электропороводность металлов обысловлена электронами проводимости которые из валентных электронов только образуются.

Валентные электроны абсолютно бесполезны для переноса тока. Только электроны выбравшиеся из валентной зоны в зону проводимости, дают вклад в перенос тока. Я об этом вскользь упоминал

Избави бог от таких учебников, в которых написано, что свойства среды определяют "валентные электроны". Потому как свойства среды "как проводника, полупроводника и диэлектрика" определяются взаимным положением валентной зоны, зоны проводимости и уровня Ферми.

Теперь вы наконец-то сами нашли подтверждение моим словам в своих учебниках, но даже скопировав его сюда, сами никак понять не можете.

Теперь перейдём к пониманию, откуда берётся потенциальный барьер.
Электрический ток, проходя по проводнику, совершает тепловую работу, которая и определяет потери энергии.
Эти потери и есть потенциальный барьер, препятствующий прохождению электрического тока.

Чушь!
Пилигрим, у вас "своими словами" только глупости несусветны получаются.

Ищите цитаты из учебников.Мне вы все равно не верите, так хоть учебникам поверьте.
Давайте так сделаем - будем считать, что я вашим словам не доверяю и вы, чтобы меня посрамить, идете и ищете подвержение своим словам, что "тепловые потери и есть потенциальный барьер" в учебниках.
Так потихоньку и найдете правилный ответ.
Потом вместе посмеемся над вашими заблуждениями.

W=U - Q
W=UIt - RtI^2
Если расчётная тепловая энергия равна подведённой, потенциальной энергии генератора (источника), то, согласно классической теории, вся энергия движения электронов расходуется на тепловую работу.
Отсюда видна зависимость величины потенциального барьера, от сопротивления среды.

В этих формулах нет никакого потенциального барьера. Потому и никакая зависимость не видна.

Но в квантовой теории, возможны туннельные эффекты.
Которые позволяют некоторым электронам просачиваться сквозь потенциальный барьер.
Но это уже уравнения Шредингера...

Теперь головой своей подумайте как тунелирование может быть сязано с тепловыми потерями? Что значит "просачиваться" через "тепловые потери"?

И почитайте подробнее про эффект тунелирования - там должно быть упоминание, что эффект тем больше, чем тоньше барьер. И попробуйте увязать свои "тепловые потери" с толшиной барьера. Как потери могут быть тоньше или толше?

На всякий случай, чтобы вы потом не делали вид, что сообщили мне какое-то откровение - потенциальные барьеры имеют место быть, но ... лучше всего они проявляются в полупроводниках, на стыках гетерогенных полупроводников. Менее заметные барьеры - на стыках полупроводника с металлами. И уж совсем ничтожные - на стыках разных металлов. На стыках одинаковых металлов их нет.
Да, еще огромные барьеры на стыках металлов с диэлекетриком. Но это уже совсем другая история.

[MixoID]

Пустозвон, мля...
А я уже подумывал о гонорарах за внедрение супер-пупер генераторов...
Наверное можно в помойку повторно выбрасывать...

[Newshin]

как научится читать между строк, так чтобы не наносить оскорбление ближнему своему?

Где отчеты из лабораторий по этой проблематике?

И вообще давайте не будем унижать др друга, а просто и терпеливо
копать и докапыватся до сути, ведь в этом вопросе мнение каждого
по своему интересно, давайте все таки уважать друг друга и любить
прошу Вас

[piligrim2180]

************
Ну, что же, придётся объяснять на пальцах, что же такое электрический ток, и откуда он берётся.
Так как дилетанты от науки не понимают, что в любой замкнутой системе количество разноимённых зарядов равноценно.
Разомкнутые системы, могут накапливать заряды, но только в том количестве, сколько их было разделено, друг от друга.
Никаких посторонних электронов, валентные электроны не порождают.
В вакууме, под действием внешних, электромагнитных сил, возможно зарождение электрон-позитронных пар, но никак не отдельных, заряженных частиц.
На самом деле, всё движение тока обусловлено выталкиванием валентного электрона, из связи атомной орбиты и замещением его ускоренным электроном, под действием сил отталкивания одноимённых зарядов
Это и есть преодоление потенциального барьера для элементарной частицы, получившую энергию выхода.
Для случая множества перемещаемых зарядов, в проводнике, в электротехнике, для расчётов энергии выхода, по преодолению потенциального барьера, используется формула тепловой энергии электрического тока, так как I=Q/t, количество зарядов в единицу времени.
Рассмотрим случай идеального кольцевого проводника,
толщиной в 1 ион с одним валентным электроном,
с подключенным идеальным, одноатомным генератором постоянного тока.
Представьте себе кольцо с подвешенными шариками (валентными электронами), над своими лунками (ионами).
В одноатомном генераторе, под действием магнитного поля происходит принудительное смещение шарика (валентного электрона) с освобождением лунки (иона), где воздействие магнитного поля не позволяет вернуться шарику (валентному электрону) обратно в лунку (ион).
Ускорение шарика (валентного электрона) генератора, приводит в движение всю цепочку шариков, перемещая их в соседние, освободившиеся лунки (ионы), которые притягивают к себе шарики (валентные электроны).
Процесс повторяется снова, пока работает генератор, или имеется заряд батареи.
При переменном токе, шарики (валентные электроны) смещаются, то в одну, то в другую сторону от лунок (ионов).
Вот так происходит движение электрического тока.
А то что пытается доказать оппонент, противоречит, как закону сохранения энергии, так и закону зарядовой симметрии, так как в противном случае, если принять идею оппонента (устаревшее представление о наличии посторонних, свободных электронов в проводнике), проводники, имели бы устойчивый заряд, значительной величины.
Но, согласно закону свойств силовых линий зарядов, силовые линии зарядов имеют начало и конец, они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных.

[piligrim2180]

************
Рождение пар в физике элементарных частиц обратный аннигиляции процесс, в котором возникают пары частица-античастица (реальные или виртуальные). Для появления реальной пары частиц закон сохранения энергии требует, чтобы энергия, затраченная в этом процессе, превышала удвоенную массу частицы: Минимальная энергия необходимая для рождения пары данного типа, называется порогом рождения пар. Кроме того, для рождения реальной пары необходимо выполнение других законов сохранения, применимых к данному процессу. Так, законом сохранения импульса запрещено рождение в вакууме реальной электрон-позитронной пары (или пары любых других массивных частиц) одним фотоном, поскольку единичный фотон в любой системе отсчёта несёт конечный импульс, а электрон-позитронная пара в своей системе центра масс обладает нулевым импульсом. Однако виртуальные пары любых частиц могут появляться и в таком процессе; в частности, именно рождение виртуальных пар в вакууме обуславливает такие эффекты, как поляризация вакуума, лэмбовский сдвиг уровней или излучение Хокинга. В ускоренной системе отсчёта виртуальная пара может обратиться в реальную (см. Эффект Унру).

[piligrim2180]

************

Прежде, чем продолжить тему, дам определение потенциальной ямы, из физики микромира, которое прояснит понимание этого термина, не только для специалиста.
Потенциальная яма, - ограниченная область пространства, определяемая физической природой взаимодействия частиц, в которой полная энергия частицы меньше, чем вне её.
Иными словами, Потенциальная Яма, есть область, в которой на частицу действует сила притяжения.
Таким образом, каждый электрон, находящийся на атомной орбите, находится в потенциальной яме.
Валентные электроны не составляют исключения.

[piligrim2180]

************
Всемогущество Единого Бога основано на реальных физических законах Его мироздания.
Тогда как все ваши немощи исходят от ваших собственных заблуждений.

[piligrim2180]

************
Эта часть темы будет интересна тем, кто хочет понять природу движения, и таких явлений, как возможность хождения по воде, и многие другие явления, воспринимаемые как чудеса, но на самом деле, основанные на физических законах мироздания Единого Бога, и проявлении силы Его.

Для начала усвоим некоторые понятия, которые приведут к пониманию этого.
Тексты подобраны таким образом, чтобы были понятны многим, а не только специалистам.

Туннельный эффект.

Представьте шарик, катающийся внутри сферической ямки, вырытой в земле. В любой момент времени энергия шарика распределена между его кинетической энергией и потенциальной энергией силы тяжести в пропорции, зависящей от того, насколько высоко шарик находится относительно дна ямки (согласно первому началу термодинамики). При достижении шариком борта ямки возможны два варианта развития событий. Если его совокупная энергия превышает потенциальную энергию гравитационного поля, определяемую высотой точки нахождения шарика, он выпрыгнет из ямки. Если же совокупная энергия шарика меньше потенциальной энергии силы тяжести на уровне борта лунки, шарик покатится вниз, обратно в ямку, в сторону противоположного борта; в тот момент, когда потенциальная энергия будет равна совокупной энергии шарика, он остановится и покатится назад. Во втором случае шарик никогда не выкатится из ямки, если не придать ему дополнительную кинетическую энергию например, подтолкнув. Согласно законам механики Ньютона, шарик никогда не покинет ямку без придания ему дополнительного импульса, если у него недостаточно собственной энергии для того, чтобы выкатиться за борт.

А теперь представьте, что борта ямы возвышаются над поверхностью земли (наподобие лунных кратеров). Если шарику удастся перевалить за приподнятый борт такой ямы, он покатится дальше. Важно помнить, что в ньютоновском мире шарика и ямки сам факт, что, перевалив за борт ямки, шарик покатится дальше, не имеет смысла, если у шарика недостаточно кинетической энергии для достижения верхнего края. Если он не достигнет края, он из ямы просто не выберется и, соответственно, ни при каких условиях, ни с какой скоростью и никуда не покатится дальше, на какой бы высоте над поверхностью снаружи ни находился край борта.

[piligrim2180]

************
Туннельный эффект (продолжение).

В мире квантовой механики дело обстоит иначе. Представим себе, что в чем-то вроде такой ямы находится квантовая частица. В этом случае речь идет уже не о реальной физической яме, а об условной ситуации, когда частице требуется определенный запас энергии, необходимый для преодоления барьера, мешающего ей вырваться наружу из того, что физики условились называть «потенциальной ямой». У этой ямы есть и энергетической аналог борта так называемый «потенциальный барьер». Так вот, если снаружи от потенциального барьера уровень напряженности энергетического поля ниже, чем энергия, которой обладает частица, у нее имеется шанс оказаться «за бортом», даже если реальной кинетической энергии этой частицы недостаточно, чтобы «перевалить» через край борта в ньютоновском понимании. Этот механизм прохождения частицы через потенциальный барьер и назвали квантовым туннельным эффектом.

Работает он так: в квантовой механике частица описывается через волновую функцию, которая связана с вероятностью местонахождения частицы в данном месте в данный момент времени. Если частица сталкивается с потенциальным барьером, уравнение Шрёдингерапозволяет рассчитать вероятность проникновения частицы через него, поскольку волновая функция не просто энергетически поглощается барьером, но очень быстро гасится по экспоненте. Иными словами, потенциальный барьер в мире квантовой механики размыт. Он, конечно, препятствует движению частицы, но не является твердой, непроницаемой границей, как это имеет место в классической механике Ньютона.

Если барьер достаточно низок или если суммарная энергия частицы близка к пороговой, волновая функция, хотя и убывает стремительно при приближении частицы к краю барьера, оставляет ей шанс преодолеть его. То есть имеется определенная вероятность, что частица будет обнаружена по другую сторону потенциального барьера в мире механики Ньютона это было бы невозможно. А раз уж частица перевалила через край барьера (пусть он имеет форму лунного кратера), она свободно покатится вниз по его внешнему склону прочь от ямы, из которой выбралась.

[piligrim2180]

************
Туннельный эффект (продолжение).

Квантовый туннельный переход можно рассматривать как своего рода «утечку» или «просачивание» частицы через потенциальный барьер, после чего частица движется прочь от барьера. В природе достаточно примеров такого рода явлений, равно как и в современных технологиях. Возьмем типичный радиоактивный распад: тяжелое ядро излучает альфа-частицу, состоящую из двух протонов и двух нейтронов. С одной стороны, можно представить себе этот процесс таким образом, что тяжелое ядро удерживает внутри себя альфа-частицу посредством сил внутриядерной связи, подобно тому как шарик удерживался в ямке в нашем примере. Однако даже если у альфа-частицы недостаточно свободной энергии для преодоления барьера внутриядерных связей, всё равно имеется вероятность ее отрыва от ядра. И, наблюдая спонтанное альфа-излучение, мы получаем экспериментальное подтверждение реальности туннельного эффекта.

Другой важный пример туннельного эффекта процесс термоядерного синтеза, питающий энергией звезды (см. Эволюция звезд). Один из этапов термоядерного синтеза столкновение двух ядер дейтерия (по одному протону и одному нейтрону в каждом), в результате чего образуется ядро гелия-3 (два протона и один нейтрон) и испускается один нейтрон. Согласно закону Кулона, между двумя частицами с одинаковым зарядом (в данном случае протонами, входящими в состав ядер дейтерия) действует мощнейшая сила взаимного отталкивания то есть налицо мощнейший потенциальный барьер. В мире по Ньютону ядра дейтерия попросту не могли бы сблизиться на достаточное расстояние и синтезировать ядро гелия. Однако в недрах звезд температура и давление столь высоки, что энергия ядер приближается к порогу их синтеза (в нашем смысле, ядра находятся почти на краю барьера), в результате чего начинает действовать туннельный эффект, происходит термоядерный синтез и звезды светят.