Neke osnovne stvari

Mnogi zalaze u neke dubine,velike rasprave,ulaze u detalje…a ne znaju ( ne shvataju ) neke osnovne stvari…e pa jedan od takvih sam ja : )

Chesto se elektrichna struja poredi sa strujanjem vode, radi laksheg shvatanja i objashnjavanja,ali znamo da je voda neshto sto teche, a da sutraja ne teche.Jasno mi je ,kada imamo zatvoreno kolo sa jednosmernim izvorom napajanja (npr. Baterija),elektron koji se nalazi kod baterije ne prolazi kroz celo kolo, nego on udari elektron susednog atoma,pa taj “udari” sledeci itd…a struja je kolichina elektrona koja prodje kroz poprechni presek provodnika, pa ako se samo “guraju”, shta onda tu “prolazi”?

Shta je onda uopshte struja?

Poznato mi je da + privlachi elektrone, pa zashto onda struja “ide” od + ka -?

I josh jedno pitanje, i da se ne blamiram vihse : ),mogu da shvatim da napon i struja nisu u fazi,mogu da shvatim da napon prednjachi ( prvo se stvori napon na elementu, pa se onda pojavi struja), ali nikako ne mogu da shvatim kako moze struja da prednjachi naponu, da prvo “prodje” struja pa tek onda da se stvori napon…??

Chudno mi je ponekad kada pogledam koliko sam daleko otishao, a nikako ne mogu neke elementarne stvari da shvatim, i svako koga sam pitao (ko se bavi ovim duze vreme) nije imao konkretan odgovor…

Hvala na bilo kakvom objashnjenju.

---

Mnogo stvari u fizici je usvojeno...Ne zna se ni zašto dolazi do inercije....šuplja je nauka na mnogo mesta.

Ovo sa kretanjem elektrona nisi u pravu elektroni se u provodniku itekako krecu, i teku. Sve cvrste materije u prirodi na atomskom nivou su sastavljene od raznih tipova kristalni resetki, sto predstavlja medjusobni odnos atoma u prostoru. Svi dobri provodnici, na atomskom nivou kristalisu, po principu povrsinski centrirane kristalne resetke.
Ta kristalna resetka ima osnovni oblik kocke gde se u svakom cosku kocke nalazi po jedan atom i u preseku dijagonala stranica ima po jedan atom, znaci ukupno 14 atoma formira tu resetku. Takav prostorni raspored atomi zauzimaju zahvaljujuci hemijskim vezama medju njima. Iz hemije u OS sa zna da postoji nekoliko vrsta atomskih veza (kovalentna, jonska, metalna, Van der Valsova). Logicno kod metala, dobrih provodnika, ta atomska veza je metalna. Osobine hemiskih vezasu da odredjen broj slobodnih elektrona jednog atoma ucestvuje u gradjenu veze sa sa delom slobodnih elektrona drugog atoma i tako sa sva svoja najbliza cetiri suseda. Kad su sve veze sa susednim atomima izgradjene ostaje jedan broj slobodnih elektrona koji ne ucestvoju u gradjenu nijedne veze, vec slobodno kruze po svojoj orbitali oko svog atoma.
Upravo ti atomi se krecu, teku kad dobiju energiju vecu od one kojom ih njihov atom drzi vezane uz sebe. Ta energija koja se treba dovesti elektronu naziva se potencijalna energija. Odatle vec predpostavnjas da je i naziv za potencijal ( napon izmedju neke tacke i referentne tacke ,usvojeno da referentni potencijal bude zemlja).

I eto ti odgovora sta je struja . Ista ona definicija iz OS : struja je usmereno kretanje elektrona.

To sto ti je poznato da + privlaci elektrone, a - odbija je pojava vezana za elektrostatiku. Deo koji izucava pojave u etehtrotehnici kada ne postoji struja. Shvati to da u tom stanju na + elektrodi postoji velika koncentracija elektrona. i kad se spoje + i - elektroda ,bilo direktno bilo preko nekog potrosaca dolazi do izjednacavanja koncentracija elektrona na + i - elektrodi. i zato struja tih elektrona tece od + ka -. I dok god je vise elektrona na + nego na - struja tece , kad se izjdenace struja prestane da tece i kazes da je crkla baterija.

E sad vec moram da idem ali kad uhvatim vremena pokusacu ti objasniti zasto sttruja i napon ne moraju biti u fazi. Ali za to bi bilo dobro neko predznanje iz elektromagnetike.

---

Evo probaću i ja da dam moja dva centa,

Nešto o strujnom kolu uopšte:
Uzmimo na primer jednu hidrocentralu.
Voda bi onda predstavljala slobodne elektrone u metalu a visinska razlika napon.
Kada se ustava na brani podiže voda se keće na dole i svoju potancijalnu energiju(Ep=mgh) pretvara
u kinetičku(Ek=m/2 x v2) i pokreće turbine.
Tako i kod električnog kola elektroni se kreću od negativnog pola ka pozitivnom i pri tome
vrše rad, greju ili pokreću motore ili ...
Pri tome razlika napona stvara elektrostatičko pole koje je u našem primeru ekvivalentno
razlici visina odnosno gravitacionom polju.

????
Ne zna se zašto dolazi do inercije?
Izgleda da su šupljine u tvom obrazovanju.

Hvala nebko, jasnije su mi sad neke stvari kod onog "+,-".Uchio sam i elektromagnetiku, i jasno mi je kako dolazi do onoga shto sam pitao teoretski,jedino ne mogu da zamislim kako u praksi moze da ima struje bez napona...

branko_g,kada voda teche od gore ka dole,njena kolichina dore se smanjuje,dok se ne ispazni skroz, i odna nema strujanje vode.Da bi ponovo doshlo do toga,mora da se doda nova kolichina vode.Ako uzmemo tu visinu kao gnerator, mislim da on ne pravi nove elektrone poshto je to nemoguce,nego im samo daje energiju (koja nastaje zbog promene fluksa) koja navodi elektrone na njihovo usmereno kretanje.Kako se onda oni ne potroshe,ako oteku?Da li se mozda, kada prodju korz strujno kolo, vracaju generatoru kako bi ponovo dobili energiju za kretanje?

Slazem se da se zna zasto dolazi do inercije : )

---

Taj primer koji sam ti dao bi se pre odnosio na Kondenzator kao izvor napona.
Naravno generator ili baterija u nekom kolu služi kao "pumpa" koja elektrone ponovo diže
na početni potencijal. Onda elektroni u tom kolu stvaro "kruže", zato se i zove električni KRUG.



A ja se slažem da je Zemlja ravna ko tepsija ;-)

Aj probaj to prakticno shvatiti ovako. Da struja i napon zajedno krenu kroz induktivitet i da struja koja do tada nije postojala kroz induktivitet svojim prolaskom kroz njega za sam induktivitet predstavlja promenljivu struju. A promenljiva struja stvara promenljivo mgnetno polje , a promenljivo magnetno polje indukuje napon u samom induktivitetu, i sad taj napon je suprotnog znaka sa naponom kojimu dovodis i jedan se drugome suprotstavljaju i taj indukovani napon traje dok se ne uspostavi stalna struja.Kada se to desi indukovani napon "umire" i napon koji je krenuo sa strujom moze slobodno da prodje.
To sto napon kasni neznaci da ga nema, vec mu max vrednost kasni.

---

Elektricna struja je usmjereno gibanje naboja pod
djelovanjem stalno prisutnog elektricnog polja.

– U vodicima (metalima) – slobodni elektroni

– U elektrolitima i plinovima – elektroni i ioni

– Stalno elektricno polje koje uzrokuje struju daje vanjski izvor (u
kojem se neki oblik energije pretvara u elektricnu energiju)
prikljucen na vodic

– Za odrzavanje stalne struje u vodicima mora postojati zatvoreni
strujni krug kojeg cine izvor, spojni vodici i trosilo

– Istosmjerna struja: mijenja svoj intenzitet ali ne i smjer u
vremenu (uvijek isti smjer elektricnog polja)

– Izmjenicna struja: mijenja svoj smjer u vremenu (mijenja se
smjer elektricnog polja)



Smjer struje:

– Fizikalni smjer struje: smjer gibanja slobodnih
elektrona (od - prema +)

– Tehnicki (konvencionalni, dogovoreni) smjer struje suprotan
smjeru gibanja slobodnih elektrona: od višeg k nižem
potencijalu (+ prema -)



Pogledaj slike u attachmentu. Kljucna rijec je FAZA. I da, nije to blamiranje, kaze se da nema glupih pitanja samo glupih odgovora.

@Rodeon

Na pitanja koja si postavio ne moze se dati direktan i jednostavan odgovor. Kolege koje su prije mene na ovoj temi nesto napisali pokusali su to uraditi na nacin kako se to predstavlja u pojednostavljenoj formi u opstim kursevima fizike i sl.
Medjutim, treba imati u vidu da se tu ne radi o realnim cinjenicama nego o odredjenom modelu koji se upotrebljava za opis nekih pojava od interesa u toj oblasti. Dakle, elektron kao loptica koja je negativno naelektrisana je samo model, ali ne i kompletna stvarnost, i taj model se koristi da opise neke pojave na makroskopskom nivou posmatranja elektricnih pojava (kao sto su struja i napon), ali ako pocnes da razmisljas stvarno o tome sta se zbiva sa stvarnim elektronima na nivou atoma, onda taj model elektrona kao naelektrisane loptice ne moze da ti posluzi za ta razmatranja. To je vec domen kvantne fizike i tu vaze neki drugi zakoni kojih nema u ovoj obicnoj "svakodnevnoj" fizici. Tada se elektron predstavlja talasnim funkcijama i sl. stvarima koje su daleko od "loptice". Neki fizicar ce ti to bolje objasniti od mene.
Takodje, treba imati u vidu i da se znanje nauke uglavnom svodi na registrovanje pojava i otkrivanja i opisivanja nekih zakona po kojima se one odvijaju, ali da objasnjenje zasto se nesto desava uglavnom ne postoji. Mi znamo kako se nesto desava, ali ne i zasto. Iznenadjujuce je koliki broj ljudi mjesa ove dvije stvari i kad neko kaze da magnetno polje nastaje kad se neko naelektrisanje krece taj najcesce misli i da je time objasnio zasto je to tako.
Sad malo konkretnije o tvojim pitanjima...
Prvo, treba razlikovati tehnicki smjer struje od kretanja elektrona kao naelektrisanih cestica. Struja se u opstem slucaju ne definise kao kretanje elektrona, nego kao kretanje bilo kakvog naelektrisanja, sto znaci da to moze biti i kretanje protona npr. Za pozitivan smjer struje je usvojeno da je to isti onaj smjer struje u kojem se krece neko pozitivno naelektrisanje. Naglasavam ovu rijec "usvojeno" da ne bi pomislio da se iza toga krije neko drugo znacenje, razlozi zasto je to tako su vjerovanto vise istorijske prirode nego neke druge. Isto tako kad se kaze negativno i pozitivno to treba shvatiti samo kao manje ili vise pogodna imena za neke pojave a ne traziti tu neki drugi smisao. Isto tako se moglo reci plavi i zeleni umjesto pozitivno i negativno i nista se ne bi promjenilo.
Dakle, rekli smo da je za pozitivan smjer struje usvojen onaj u kome se krecu pozitivna naelektrisanja. Medjutim, fenomeni koji se javljaju pri kretanju pozitivnog naelektrisanja u jednu stranu su isti kao i oni koji se javljaju pri kretanju iste kolicine negativnih naelektrisanja u suprotnu stranu. Kad se radi o elektrotehnici, ta naelektrisanja koja se krecu su gotovo uvijek elektroni, i elektroni se zaista fizicki i krecu od - ka +, ali pozitivan smjer struje se tumaci kao suprotan smjeru kretanja negativnog naelektrisanja, u ovom slucaju elektrona. Ako imas dvije tacke, A i B; ako elektron predje iz tacke B u tacku A, to je isto kao da je proton presao iz tacke A u tacku B, a za pozitivan smjer struje se uzima onaj smjer kojim bi proton (pozitivno naelektrisanje) isao. U tom smislu, ono sto je @nebko napisao:



je pogresno. Elektroni se zaista krecu od - ka +, ali je tehnicki smjer struje (ono sto smo se dogovorili da zovemo pozitivnom strujom) suprotan kretanju elektrona, i mi tada kazemo da struja ide od + ka -, iako elektroni idu od - ka +.

Sto se tice ovog drugog pitanja, kako struja prednjaci pred naponom i obratno, i taj naziv "prednjaci" treba shvatiti uslovno u smislu prednjacenja u fazi, a ne u smislu prednjacenja u vremenu. Ti si vjerovanto mislio da se struja nekad negdje pojavi bez ikakvog napona, pa se onda nekad kasnije odnekud javi i neki napon. Medjutim to nije tako. Tu se radi o sinusnim (kosinusnim) oblicima struje i napona i oni postoje istovremeno, samo sto su trenutno u razlicitim fazama te sinusne funkcije. Ako pogledas sta se desava sa strujom kroz kondenzator kada se on prikljuci na napon sinusnog oblika (Majestik je okacio slike), vidjeces da je npr. struja najveca u onom trenutku kada se napon na kondenzatoru najvise/najbrze mijenja. E sad, ako znamo da napon na kondenzatoru ovisi o tome koliko elektrona je nagomilano na njegovim plocama, onda je jasno da se taj napon najvise mijenja kada najvise elektrona dolazi ili odlazi sa tih ploca (a to dolazenje ili odlazenje elektrona je upravo struja). Znaci struja je najveca kad se napon najbrze mijenja jer to znaci da tad najvise elektrona dolazi ili odlazi sa ploca. Kad se nacrtaju ti grafikoni struje i napona ispadne da su to dvije sinusne (cosinusne) funkcije od kojih jedna fazno prednjaci u odnosu na drugu za pi/2. O tom se "prednjacenju" radi, a ne o tome da negdje ima neke struje bez ikakvog napona. Bez napona nema struje nigdje (osim u superprovodnicima, ali to je vec teorijska fizika).

Hvala svima na obimnim odgovorima,chistije su mi misli u glavi, i sada mogu mirnije da spavam : )

One slike i formule sam znao,nego me je zbunjivala,kao shto je Odin D. rekao,rech "prednjachenje", poshto sam bash tako shvatao kao da se struja pojavi, pa tek onda posle nekog vremena (kratkog) i napon...najverovatnije sam to mislio zbog x ose koja je uzeta kao vreme (t)...

I malo mi je bilo chudno kako moze da postoji prirodni i tehnichki smer tj. kako ljudi mogu da se dogovore kako ce se neshto ponashati...al' kao shto sam rekao, sada moze mirno da se spava : )

---