by 
Να διατυπώσετε κατάλληλο ορισμό της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος και εφαρμόζοντας αυτόν τον ορισμό να απαντήσετε στις επόμενες ερωτήσεις:
- Σε ένα δευτερόλεπτο 1 C θετικού φορτίου, κινούμενο προς ορισμένη κατεύθυνση, διέρχεται από μια επιφάνεια. Στο ίδιο χρονικό διάστημα 1 C αρνητικού φορτίου, κινούμενο προς την αντίθετη κατεύθυνση, διέρχεται από την ίδια επιφάνεια. Πόση είναι η ένταση του ρεύματος μέσω αυτής της επιφάνειας;
- Σε ένα δευτερόλεπτο 1 C θετικού φορτίου, κινούμενο προς ορισμένη κατεύθυνση, διέρχεται από μια επιφάνεια. Στο ίδιο χρονικό διάστημα 1 C αρνητικού φορτίου, κινούμενο προς την ίδια κατεύθυνση, διέρχεται από την ίδια επιφάνεια. Πόση είναι η ένταση του ρεύματος μέσω αυτής της επιφάνειας;
Καλημέρα Ανδρέα.
Στην πρώτη περίπτωση η ένταση είναι ίση με 2Α, ενώ στην 2η μηδενική.
Καλημέρα Διονύση!
Συμφωνώ. Αλλά αναζητώ στη βιβλιγραφία τον κατάλληλο ορισμό. Έχεις κάτι υπόψη σου;
Δεν νομίζω να υπάρχει κάτι, πέρα από τον γνωστό ορισμό που κυκλοφορεί.
Αναφερόμαστε πάντα σε υποθετικό θετικό φορτίο, το οποίο κινείται προς μια κατεύθυνση.
καλημέρα σε όλους
δεν νοείται “κατάλληλος”, ή μη, ορισμός, Ανδρέα,
ο ορισμός είναι ένας και μοναδικός https://ekountouris.blogspot.com/2021/07/blog-post.html
ως προς τα ερωτήματα συμφωνώ με τον Διονύση (καλημέρα Διονύση)
2Α και 0 αντίστοιχα
Καλημέρα Ανδρέα.
Ένας ορισμός γνωστός ,με μια προσθήκη ως προς το σύμβολο Δq :
Παραλείποντας την διατύπωση η αντίστοιχη σχέση για τη στιγμιαία ένταση :
Σύμφωνος με 2Α και 0Α
καλημέρα, Παντελή (καλημέρα, ξανά, Ανδρέα, φαίνεται δεν με διαβάζεις)
σωστότερος είναι ο ορισμός που γράφεις, και ακόμα σωστότερος με “d”, αλλά αποδεκτός όχι, για τη Μέση Εκπαίδευση, διότι έχει καταξιωθεί (δες έναν σύνδεσμο που έγραψα παραπάνω) ο ένας και “νόμιμος”, αυτός του επίσημου σχολικού βιβλίου της Β Γενικής
επειδή έχω ένα μερίδιο ευθύνης γι΄ αυτό το βιβλίο, το σχετικό κεφάλαιο το είχε γράψει άλλος συνάδελφος, διευκρινίζω ότι, είχα συστήσει κι εγώ, τότε, το όριο, αυτό που γράψαμε είναι η μέση τιμή, κάτι σαν τη μέση ταχύτητα, αλλά δεν…, διότι κάποιες εντολές “χαλαρά, Γενική Παιδεία γράφετε, τα βασικά, όχι πολλά-πολλά Μαθηματικά…”
σε κάθε περίπτωση, πάντως, η κίνηση αρνητικών φορτίων, η συνηθισμένη κιόλας, θεωρείται, συμβατικά, αντίθετη κίνηση ίσης ποσότητας θετικών φορτίων
Παντελή καλημέρα!
Σύμφωνα με αυτόν τον ορισμό, νομίζω ότι στη δεύτερη ερώτηση η απάντηση προκύπτει: 2Α.
Ανδρέα συγνώμη για την χρονική αποχή από τα σχόλια
λόγω της Κυριακάτικης περιπατητικής απόδρασης στο
Λυκαβηττό ,που αρχίζει να φαίνεται η φροντίδα γιαυτόν
μετά την καταστροφή πολλών πεύκων λόγω του χιονιά πριν δυο χρόνια
και της αμέλειας των υπεύθυνων φορέων για απαραίτητες παρεμβάσεις στα προηγούμενα χρόνια .
Για το θέμα τώρα, φαίνεται το αντιφατικό που λες και το οποίο δεν είχα προσέξει οπότε αυτό που σκέφτομαι τώρα είναι το εξής:
αν π.χ η Ε του ΗΠ είναι προς τα δεξιά οι δυο ετερόσημοι φορείς θα κινηθούν ομόρροπα της φοράς της Ε ο (+) και αντίθετα ο (-) δίδοντας συμβατική φορά κατά την Ε για αντίστοιχο (+) ,οπότε Δq=|q+|+|q-|
Η άλλη περίπτωση δηλαδή η ομόρροπη κίνηση των ετερόσημων φορέων δεν μπορεί να συμβεί , στο ίδιο ΗΠ
Αντιγράφω από το σχολικό βιβλίο (Γενική Παιδεία Β’ Λυκείου):
Στην περίπτωση αυτή (του συνεχούς και χρονικά σταθερού ηλεκτρικού ρεύματος) ορίζουμε ως ένταση I του ηλεκτρικού ρεύματος, που διαρρέει έναν αγωγό, το μονόμετρο μέγεθος που έχει μέτρο ίσο με το πηλίκο του φορτίου q, που περνά από μια διατομή του αγωγού σε χρόνο t, προς το χρόνο t.
Αυτός ο ορισμός αναφέρεται στην περίπτωση ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει αγωγό, όπου έχουμε κίνηση μόνο ενός είδους φορτίου και μάλιστα συμβατικά θετικού. Νομίζω ωστόσο ότι δεν μπορεί να εφαρμοστεί στις περιπώσεις που περιγράφω,
Γεια σας παιδιά.
Αν έχουμε αγωγιμότητα σε αλατόνερο έχουμε ιόντα με αντίθετα φορτία να κινούνται αντίθετα.
Ένα αμπερόμετρο τι καταγράφει;
Δεν καταγράφει ρεύμα ανάλογο του πλήθους των ηλεκτρονίων που αποτίθενται στην άνοδο ή αναχωρούν από την κάθοδο;
Θα δείξει το άθροισμα των δύο ρευμάτων ή το ένα από αυτά;
Την ηλεκτρόλυση είχα στο μυαλό μου Γιάννη. Το ερώτημά σου είναι καίριο! Να θυμηθούμε ότι το αμπερόμετρο “δουλεύει” με δύναμη Laplace. Ποιο ρεύμα λοιπόν θα χρησιμοποιήσουμε για τον υπολόγισμό της;
Ανδρέα θα καταγραφεί το ρεύμα που θα περάσει από το συρματάκι.
Αν δεν σκέφτομαι λάθος (στο παράδειγμά σου) θα καταγράψει 1 Α.
Να προσθέσω ότι πλέον δεν δουλεύουν με δύναμη Λαπλάς.
Το πείραμα είναι ο οδηγός για οποιαδήποτε θεωρία. Πάρτε τις πειραματικές τιμές από μια ηλεκτρόλυση και βγάλτε συμπεράσματα
http://dide.ker.sch.gr/ekfe/epiloges/5_kataskeves/19_hofman/Hofman.pdf
Καλησπέρα Πάνο.
Ο σύνδεσμος που έβαλες δεν ανοίγει.
Όσον αφορά το αρχικό ερώτημα, δεν βλέπω πώς συνδέεται με την ηλεκτρόλυση.
Όσο φορτίο μεταφέρεται στο σύρμα (από τα ελεύθερα ηλεκτρόνια) τόσο φορτίο μεταφέρεται και στο διάλυμα, μέσω των κατιόντων και των ανιόντων.
Δεν έχουμε κάποια πρόσθεση των φορτίων…
Στο ένα ηλεκτρόδιο αφήνουν Ν ηλεκτρόνια τα ανιόντα που εκφορτίζονται και στο άλλο τα κατιόντα παίρνουν επίσης Ν ηλεκτρόνια.
Ωραίο Πάνο.
Από τα περί απόθεσης των δύο ηλεκτρονίων ανά μόριο υποθέτω πως προκρίνεις το 1 Α.
αν κατάλαβα καλά, συμφωνώ μόνο με τον Διονύση (2Α και 0)
έχω ένα πιο “μπακάλικο” παράδειγμα:
ένας μπακάλης εισπράττει πωλώντας κάποια προϊόντα με κέδρος και κάποια άλλα με ζημία
αν κάποια μέρα αυξηθεί το κέρδος του κατά 1Ε και μειωθεί η ζημία του κατά 1Ε πόσο θα κερδίσει ο μπακάλης;
0, 1Ε ή 2Ε;
αν κάποια μέρα αυξηθεί το κέρδος του κατά 1Ε και αυξηθεί η ζημία του κατά 1Ε πόσο θα κερδίσει ο μπακάλης;
0, 1Ε ή 2Ε;
θεωρώ 2Ε και 0 αντίστοιχα
(παρατήρηση: ο ορισμός ενός μεγέθους και το όργανο μέτρησής του είναι διαφορετικά θέματα)
Βαγγέλη δεν είναι το ίδιο.
Έκανα ένα σχήμα που ίσως βοηθήσει την απάντηση.
Αρκεί να προχωρήσει ελάχιστα ο συλλογισμός.
Το ερώτημα είναι το εξής:
Σε χρόνο Δt;
Ν κόκκινα διασχίζουν τη διατομή. Ν κόκκινα φτάνουν στην κάθοδο.
Ν κίτρινα διασχίζουν τη διατομή. Ν κίτρινα φτάνουν στην άνοδο.
Το αμπερόμετρο του σχήματος τι δείχνει;
Δείχνει Ν.e/Δt ;
Δείχνει 2Ν.e/Δt ;
Σαφές ερώτημα, ίσως απλό.
η γνώμη μου είναι ότι η ένταση του ρεύματος, που είναι και το αρχικό ερώτημα, είναι (2Νe/Δt)* (*=απόλυτη τιμή)
το τί δείχνει το αμπερόμετρο δεν ζητείται
(βέβαια και δείχνει το ίδιο, αν είναι σωστό)
Οπότε Βαγγέλη στο υγρό κυκλοφορεί διπλάσιο ρεύμα απ’ ότι στα σύρματα;
Δηλαδή λες αυτό:
Γιάννη, στα διόδια (ή από μια γέφυρα), το ρήμα “περνούν” δεν έχει πρόσημο και φορά, άθροισμα αυτοκινήτων είναι, δεν υπάρχουν “αντιαυτοκίνητα”
πράγματι δύσκολο το θέμα που κουβεντιάζουμε, ίσως να το ξαναμελετήσουμε προσεκτικά,
“βλέπω” 1Α και στο υγρό, 0,5Α από τα + και 0,5Α από τα –
Βαγγέλη φυσικά υπάρχει πρόσημο αν σε ενδιαφέρει η αύξηση των εν Αθήναις αυτοκινήτων.
Δεν έχει πρόσημο αν σε ενδιαφέρουν οι εισπράξεις.
Δεν υπάρχουν θετικοί αριθμοί, αρνητικοί αριθμοί, μιγαδικοί αριθμοί, δέλτα συνάρτηση, ματασχηματισμοί Λαπλάς, ταχύτητα, επιτάχυνση, φορτίο, ορμή κ.λ.π.
Οι οντότητες αυτές είναι γεννήματα του ανθρώπινου μυαλού και τις χρησιμοποιούμε ή όχι ανάλογα με το πρόβλημα.
Κατάλαβα ότι δέχεσαι άλλο ρεύμα στο διάλυμα και άλλο στα καλώδια.
Γιάννη όχι, 1Α θεωρώ ότι παντού (““βλέπω” 1Α και στο υγρό, 0,5Α από τα + και 0,5Α από τα –”)
για το “-“, βέβαια και συμφωνώ, έχω γράψει πολλές φορές σχετικά
Μα δεν βγαίνει αυτό που λες.
Αν δεχθούμε ότι Ν.e/Δt είναι ένα Αμπέρ, δες το σχήμα. Στην διατομή:
Ν ιόντα με συνολικό φορτίο +Ν.e περνάνε προς τα δεξιά. Γιατί μισό Α;
Ν ιόντα με συνολικό φορτίο -Ν.e περνάνε προς τα αριστερά. Γιατί μισό Α;
Πως βγάζεις το μισό αμπέρ;
καλημέρα Γιάννη
δες τη σημερινή μου τοποθέτηση, είναι μάλλον πιο “καθαρή”
η ένταση εξαρτάται από το φορτίο, αλλά και από τον χρόνο
στη διατομή μέσα στο διάλυμα ο χρόνος για κάθε είδος ιόντων είναι 2Δt, άρα η ένταση είναι Νe/2Δt=0,5Α
Γιάννη, έχω χαλάσει ώρες και την ελάχιστη απομείνασα φαιά ουσία μου,
ελπίζω να είμαι σωστός στην απάντηση στο ερώτημά σου
διότι τα ιόντα έχουν το ίδιο, απόλυτα, φορτίο, αλλά τη μισή ταχύτητα, άρα δεν είναι Δt, είναι 2Δt, άρα μισή ένταση
Καλησπέρα Γιάννη.
Το σχήμα σου θα περιέγραφε την κατάσταση αν τα κίτρινα ανιόντα ξεκινούσαν από την κάθοδο και έφταναν στην άνοδο, ενώ ταυτόχρονα όλα τα κατιόντα ξεκινούσαν από την άνοδο και έφταναν στην κάθοδο.
Συμβαίνει κάτι τέτοιο;
Και για να επιστρέψουμε στο αρχικό ερώτημα, μιλάμε ότι από την διακεκομμένη γραμμή του σχήματός σου, πρέπει να περάσουν ταυτόχρονα 1C αρνητικών φορτίων και 1C θετικών φορτίων ανά δευτερόλεπτο.
Τι βλέπω εγώ στο σχήμα σου; Στην κάθοδο φτάνουν 1C θετικών φορτίων, χωρίς να φεύγουν καθόλου αρνητικά και στην άνοδο έρχονται 1C αρνητικών φορτίων, χωρίς να φεύγουν καθόλου θετικά φορτία.
Σε κάθε άλλη ενδιάμεση θέση υπάρχουν ενδιάμεσες τιμές, ας πούμε από μια επιφάνεια μπορεί να περνούν φορτία +0,6C και -04C, οπότε είναι σαν να περνούν φορτία 1C, και, η ένταση του ρεύματος είναι 1Α.
καλησπέρα, Διονύση
στο σχήμα του Γιάννη διάβασα “διαδρομή”, αντί “διατομή” (ου γαρ το γήρας),
αλλά 8 κόκκινα και 8 κίτρινα είναι όλα τα κι όλα τα ιόντα;,
δεν είναι γεμάτο το διάλυμα;
δεν υπάρχουν παντού θετικά και αρνητικά ιόντα, συνολικού φορτίου 0, που φτάνουν συνέχεια και ταυτόχρονα και στα δύο ηλεκτρόδια;
Γεια σου Βαγγέλη.
Και γω “βλέπω”:
““βλέπω” 1Α και στο υγρό, 0,5Α από τα + και 0,5Α από τα –”
απλά θα έλεγα κατά μέσον όρο!
Δηλαδή κοντά στην άνοδο, η ένταση οφείλεται στα ανιόντα, κοντά στην κάθοδο, στα κατιόντα … κάπου στην μέση 50%, στις άλλες διατομές άλλα ποσοστά, όπως 10%-90%, 20%-80%…
Καλησπέρα Διονύση.
Δεν είπα ότι ξεκινούν από την άνοδο και φτάνουν στην καθοδο, ούτε το ανάποδο.
Υπάρχουν ιόντα στο διάλυμα και τίθενται σε προσανατολισμένη κίνηση.
Είπα ότι:
Ν κόκκινα θετικά ιόντα διασχίζουν τη διατομή. Ν κόκκινα θετικά φτάνουν στην κάθοδο.
Ν κίτρινα αρνητικά ιόντα διασχίζουν τη διατομή. Ν κίτρινα φτάνουν στην άνοδο.
Αυτό δεν είναι λογικό και σύτμφωνο με το ερώτημα του Ανδρέα;
Δεν άλλαξα το ερώτημα, απλά το οπτικοποίησα για να μη μπερδευτούμε.
Κάθε κόκκινο προσλαμβάνει ένα ηλεκτρόνιο από την καθοδο.
<=> Η κάθοδος δίνει ένα ηλεκτρόνιο.
Κάθε κίτρινο αποδίδει ένα ηλεκτρόνιο στην άνοδο.
<=>Η άνοδος παίρνει ένα ηλεκτρόνιο.
Σε χρόνο λοιπόν Δt η άνοδος πήρε Ν ηλεκτρόνια και η κάθοδος έδωσε Ν ηλεκτρόνια.
Τι ρεύμα κυκλοφορεί;
Δηλαδή να πούμε ότι στα σύρματα κυκλοφορεί ρεύμα Ν.e/Δt αλλά στο υγρό ρεύμα 2Ν.e/Δt ;
“Είπα ότι:
Ν κόκκινα θετικά ιόντα διασχίζουν τη διατομή. Ν κόκκινα θετικά φτάνουν στην κάθοδο.
Ν κίτρινα αρνητικά ιόντα διασχίζουν τη διατομή. Ν κίτρινα φτάνουν στην άνοδο.”
Με αυτό διαφώνησα Γιάννη.
Εγώ λέω ότι αν η επιφάνεια που ζωγράφισες είναι στο μέσον, θα μπορούσε (στατιστικά) να περάσουν Ν/2 θετικά φορτία και Ν/2 αρνητικά, ενώ τελικά φτάνουν στην κάθοδο Ν θετικά φορτία και στην άνοδο Ν αρνητικά φορτία.
Αν θεωρήσουμε (χωρίς βλάβη της γενικότητας) μια σταθερή κυκλοφορία των ιόντων δεν μπορεί να περάσουν Ν/2 και να φτάσουν Ν.
Δεν έχει σημασία η θέση της διακεκομμένης γραμμής.
Η ουσία είναι ότι Ν ηλεκτρόνια (και όχι 2Ν) κυκλοφορούν από την κάθοδο στην άνοδο.
Άλλο Γιάννη, πόσα τελικά ηλεκτρόνια μεταφέρονται από την κάθοδο στην άνοδο, που κανείς δεν αμφισβητεί ότι είναι Ν, όσα και στο σύρμα, αλλά αν από κάθε διατομή μέσα στο διάλυμα περνούν Ν αρνητικά και Ν θετικά.
Η βλάβη στη γενικότητα Γιάννη, προκύπτει αν θεωρείς Ν αρνητικά φορτία ότι ταξιδεύουν σαν στρατιωτάκια από την κάθοδο στην άνοδο!
Τέτοιο ταξίδι δεν υπάρχει, όπως δεν υπάρχει ομοιόμορφη κατανομή θετικών και αρνητικών ιόντων σε όλη την έκταση του διαλύματος. Πλησιάζοντας στην άνοδο θα συναντάμε πολύ μεγαλύτερη συγκέντρωση ανιόντων και αντίθετα πλησιάζοντας στην κάθοδο θα έχουμε μεγαλύτερη συγκέντρωση κατιόντων και ελάχιστα ανιόντα…
Μπορεί η πυκνότητα ρεύματος να μην είναι ίδια σ’ όλη την έκταση του διαλύματος.
Να δεχτούμε ότι φτάνουν Ν στην κάθοδο και Ν στην άνοδο;
Αυτά που έφτασαν την άνοδο δεν πέρασαν πρώτα από μία διατομή που πιάνερι όλο το υγρό;
Δεν ισχύει το ίδιο για όσα φτάνουν στην κάθοδο;
Πρώτον, αυτά που έφτασαν στην άνοδο, μπορεί να μην πέρασαν από την επιφάνεια. Να ήταν αρχικά στην περιοχή της καθόδου και δεν χρειάστηκε να περάσουν από την διατομή που θα πάρουμε.
Δεύτερον μπορεί να πέρασαν αλλά όχι στο χρόνο Δt που χρησιμοποιούμε στον υπολογισμό της έντασης. Να το πω αλλιώς, το πεδίο δεν είναι ακριβώς ομογενές, υπάρχουν φορτία χώρου που αλλάζουν το πεδίο και ο αριθμός των θετικών φορτίων ανά μονάδα όγκου, δεν είναι σταθερός, σε όλη την έκταση του διαλύματος. Αλλά και αν ακόμη τα αγνοήσουμε όλα αυτά, έχουμε ταχύτητα διολίσθησης και στο διάλυμα; Πώς εξασφαλίζεται η ίδια ταχύτητα των ιόντων, είτε είναι μακριά είτε κοντά στο ηλεκτρόδιο; Δεν επιταχύνονται και δεν έχουν μεγαλύτερες ταχύτητες τα ιόντα πλησιάζοντας τα ηλεκτρόδια;
Δηλαδή πιστεύεις ότι το ρεύμα είναι 1 Α στα καλώδια και 2 Α στο διάλυμα;
Μια που μίλησες για φορτία χώρου, στην δίοδο λυχνία δεν λέμε ότι το ρεύμα που διαρρέει τη λυχνία είναι ίδιο με αυτό των καλωδίων;
Βρε Γιάννη, πότε είπα για το διάλυμα, ένταση 2Α;
Διάβασε τι έχω γράψει…
Σε ένα σχόλιο:
“Άλλο Γιάννη, πόσα τελικά ηλεκτρόνια μεταφέρονται από την κάθοδο στην άνοδο, που κανείς δεν αμφισβητεί ότι είναι Ν, όσα και στο σύρμα, αλλά αν από κάθε διατομή μέσα στο διάλυμα περνούν Ν αρνητικά και Ν θετικά.”
Κανείς δεν αμφισβητεί ότι είναι Ν…
Ρωτάει ο Ανδρέας:
Απαντάς:
Καλημέρα Ανδρέα.
Στην πρώτη περίπτωση η ένταση είναι ίση με 2Α, ενώ στην 2η μηδενική.
Ο Ανδρέας δηλώνει ότι την περίπτωση αγωγιμότητας ηλεκτρολύτη είχε στο μυαλό του.
Η διατομή ήταν δική μου επιλογή ώστε να καλυφθεί το ότι όσα διασχίζουν την διατομή τόσα φτάνουν, διαφορετικά αυγκεντρώνεται συνεχώς φορτίο κάπου.
“Ο Ανδρέας δηλώνει ότι την περίπτωση αγωγιμότητας ηλεκτρολύτη είχε στο μυαλό του.”
Μπορεί, αλλά δεν είχα εγώ αυτό στο μυαλό μου 🙂
Έγραψα παραπάνω:
“Όσον αφορά το αρχικό ερώτημα, δεν βλέπω πώς συνδέεται με την ηλεκτρόλυση.”
Με άλλα λόγια:
Στο σύρμα, από κάθε διατομή περνούν Ν ελεύθερα ηλεκτρόνια, ανά Δt. Στον ίδιο χρόνο, από κάθε διατομή στο διάλυμα περνούν επίσης Ν στοιχειώδη φορτία, κάποια από αυτά, μεταφέρονται από αρνητικά ιόντα και τα υπόλοιπα από θετικά ιόντα. Το άθροισμα των απολύτων τιμών των φορτίων των ιόντων αυτών είναι ίσο με N|e|.
Μάλλον αυτό εννοεί ο Ανδρέας λέγοντας να μην παίρνουμε τοις μετρητοίς έναν ορισμό που δόθηκε για να κατανοήσουμε τα βασικά.
Μεταφορές τύπου διοδίων είναι επικίνδυνες.
Καταλαβαίνω ότι αν βγούν από τα διόδια 1000 αυτοκίνητα και μπουν 1500 ο αριθμός των εν Αθήναις αυτοκινήτων αυξάνεται κατά 500.
Άλλο όμως είναι το θέμα που έθεσε ο Ανδρέας, εκτός αν δεν έχω καταλάβει καλά.
Διονύση, και Γιάννη, δεν μπορεί άλλη ένταση έξω και άλλη μέσα στο υγρό
1Α ή 2Α, αλλά παντού η ίδια
έστω 1Α στα καλώδια
νομίζω ότι στο υγρό δημιουργείται ρεύμα 0,5Α από τα Ν+ φορτία και 0,5Α από τα Ν- φορτία, άρα πάλι 1Α
από μια διατομή στο υγρό περνούν Ν+ φορτία και Ν- φορτία και από μια διατομή του καλωδίου N ηλεκτρόνια
πώς γίνεται τότε τα 2Ν φορτία, Ν+ και Ν-, μέσα στο υγρό, να δίνουν ένταση όσο τα Ν e στο καλώδιο;
νομίζω η εξήγηση είναι ότι τα 2Ν φορτία είναι πιο “αργοκίνητα” από τα Ν e, έχουν, κατά μέσον όρο τη μισή μέση ταχύτητα από αυτά, άρα χρειάζονται τον διπλάσιο χρόνο για να περάσουν από τη διατομή, συνεπώς η ένταση ρεύματος που δημιουργούν συνολικά είναι όση και των ηλεκτρονίων 0,5Α +0,5Α=1Α
Καλημέρα σε όλους και καλή βδομάδα.
Μετά την τελευταία απάντηση του Βαγγέλη, ας ξανατοποθετήσουμε το ερώτημα.
Ο Ανδρέας ρώτησε:
Η απάντησή μου ήταν ότι η ένταση του ρεύματος είναι 2Α. Η απάντηση στο παραπάνω ερώτημα. Να το δικαιολογήσω; Ακόμη και στους ημιαγωγούς, που δεν μετακινούνται τα θετικά ιόντα η ένταση του ρεύματος προκύπτει από άθροισμα δύο εντάσεων, μιας που οφείλεται στα κινούμενα ηλεκτρόνια και μιας που οφείλεται στις “κινούμενες άδειες θέσεις”, στις “κινούμενες” οπές.
Να τονίζω ότι το ερώτημα θέτει ως δεδομένο το 1C των θετικών φορτίων και το 1C των αρνητικών. Και η απάντηση δίνεται με αυτό το δεδομένο.
Πάμε σε μια επαναδιατύπωση του ερωτήματος, με βάση αυτό που φάνηκε να είναι ο στόχος του Ανδρέα και στον οποίο οδηγήθηκε η συζήτηση:
Σε ένα κύκλωμα ηλεκτρόλυσης, αν μέσα από το καλώδιο περνούν Χ ηλεκτρόνια, δίνοντας ένταση 1Α, πόση ένταση ρεύματος δημιουργούν τα ανιόντα και πόση τα κατιόντα, καθώς περνούν από μια επιφάνεια εντός του δοχείου του ηλεκτρολύτη.
Κανείς δεν υποστήριξε ότι η ένταση στο εσωτερικό του δοχείου είναι ίση με 2Α...
Το ζήτημα είναι να δικαιολογηθεί γιατί δεν δημιουργούν ένταση 1Α τα ανιόντα και ρεύμα 1Α τα κατιόντα, οπότε συνολικά να έχουμε ρεύμα έντασης 2Α.
Ο Βαγγέλης έδωσε παραπάνω μια ερμηνεία.
Προσωπικά υποστήριξα κάτι άλλο από χθες, αλλά δεν νομίζω ότι έγινε κατανοητό, οπότε γράφω κάτι επιπλέον διευκρινιστικά.
Επανέρχομαι με ένα σχήμα, όπου ας δεχθούμε ότι τα δύο ηλεκτρόδια καλύπτουν πλήρως τις δυο πλευρές του δοχείου, στο οποίο έχουμε ένα τήγμα ΝαCl, για να αποφύγουμε τα παραπροϊόντα…
Το ερώτημα είναι, αν Χ ηλεκτρόνια στην μονάδα του χρόνου περνάνε από την πηγή, δίνοντας ρεύμα 1Α πόσα κόκκινα κατιόντα Να+ και πόσα πράσινα ανιόντα χλωρίου Cl–, περνάνε από την επιφάνεια 1 η οποία είναι πολύ κοντά στην κάθοδο;
Η απάντηση που δίνω είναι ότι από την επιφάνεια 1 περνάει αριθμός κατιόντων περίπου ίσος με Χ και σχεδόν καθόλου ανιόντα χωρίου. Έτσι το ρεύμα μέσα από την επιφάνεια 1 έχει ένταση Ι=1 Α, η οποία οφείλεται σχεδόν εξ ολοκλήρου στα κατιόντα.
Πάμε στην επιφάνεια 2, πολύ κοντά στην άνοδο. Εδώ θα έχουμε το αντίθετο. Θα έρχονται σχεδόν Χ ανιόντα, ενώ δεν θα φεύγουν σχεδόν καθόλου κατιόντα. Έτσι και από αυτήν την επιφάνεια θα έχουμε ένταση ρεύματος 1 Α το οποίο θα οφείλεται στην μετακίνηση των ανιόντων.
Ας πάμε τώρα στην επιφάνεια 3. Με βάση την παραπάνω λογική θα έχουμε περισσότερα κατιόντα να κινούνται προς τα δεξιά πλησιάζοντας την κάθοδο και λιγότερα ανιόντα να κινούνται προς τα αριστερά. Ας πούμε θα έχουμε 0,75Χ κατιόντα και 0,25Χ ανιόντα και πάλι ένταση 1 Α.
Το αντίθετο θα έχουμε στην επιφάνεια 4: Εδώ θα διέρχονται 0,75Χ ανιόντα και 0,25Χ κατιόντα και πάλι ρεύμα έντασης 1 Α.
Και τέλος να έρθουμε στην επιφάνεια 5 στο μέσον της απόστασης των δύο ηλεκτροδίων; Εδώ λόγω συμμετρίας θα έχουμε ίσο αριθμό ανιόντων και κατιόντων, 0,5Χ από κάθε είδος, αλλά και πάλι συνολικά Χ στοιχειώδη φορτία, κατά απόλυτο τιμή και πάλι 1 Α ένταση.
Αυτήν την θέση υποστήριξα από χθες το βράδυ, χωρίς να βλέπω να γίνεται αντιληπτό, το μοντέλο που περιγράφω. Το μοντέλο δεν βγάζει ένταση 2 Α και δεν συνδέεται με το αρχικό ερώτημα του Ανδρέα. Προσπαθεί να δικαιολογήσει τι έχουμε με την ένταση μέσα στο τήγμα (κάτι αντίστοιχο έχουμε και στο διάλυμα) με την μετακίνηση των ιόντων.