Ist die Energie, die für einen Strom durch einen geraden und einen gewendelten Draht benötigt wird, unterschiedlich?

Wenn Sie einem geraden Drahtstück Strom hinzufügen, verbraucht es dann weniger Strom als wenn es aufgewickelt wäre? Das Stromkabel an Telefonmasten ist gekrümmt, während erdverlegte Kabel im Vergleich dazu ziemlich eng sind. Macht die Krümmung des Drahtes und die Nähe zu sich selbst einen Unterschied im Energieverbrauch?

Aufgrund unterschiedlicher Induktivitätswerte zwischen dem geraden Draht und dem Solenoid wird es einen Unterschied im Energieverbrauch geben.

Antworten (2)

Okay, ich werde versuchen, dies zu beantworten, obwohl es sich um ein Glaubensszenario handeln könnte.

Als er sich anschaute, woher Sie Ihre Inspiration bezogen, sagte er, dass Sie einen Magneten als Kern für einen Elektromagneten verwenden würden, also muss Ihre Neugier durch die Idee geweckt worden sein, dass der Draht, der die Elektrik trägt, selbst magnetisch sein könnte. Aufgrund der Polarisierung und Magnetisierung würden sich alle magnetischen Dipole im Draht auf das Potential des Drahts ausrichten, was Sie auf eine Art wilde Gänsejagd schicken würde, aber hey, lass uns trotzdem etwas rechnen.

Die Schritte zum Ermitteln der Effizienz wären die folgenden:

  1. Finden Sie die allgemeine Kraft der Elektronen im Draht durch den Magnetismus des Drahtes.

  2. Finden Sie die Kraft des Elektrons durch das Magnetfeld, das durch seine Stromdichte erzeugt wird

  3. Nehmen Sie das Verhältnis dieser Kräfte, multiplizieren Sie es mit der Entfernung, die die Elektronen zurückgelegt haben, und finden Sie die Differenz von eins.

1

Die Kraft auf das Elektron vom Draht selbst

F w ich R e = Q ( v e − ^ × B w ich R e ^ )

2

Die Kraft des Elektrons, die durch die Rotation seiner eigenen Stromdichte erzeugt wird (lol)

J ^ = N Q v e ^ A

∇ × J ^ = M ^

M ^ μ = B J ^
Es wäre wichtig, den Einheitsvektor der Magnetisierung so beizubehalten, dass Sie die Richtung des Magnetfelds kennen.

F e − = Q ( v e − ^ × B J ^ )

3

Die Arbeit:

W = F w ich R e ⋅ R ^

W = F e − ⋅ R ^

Wo ich denke, dass r das Integral des Geschwindigkeitsvektors des Elektrons wäre.

Der Wirkungsgrad wäre dann mit:

W 1 ⩽ W 2

ϵ = 1 − W 1 W 2

Ich kann mich irren, aber ich denke, das Gesetz von Lenz könnte eine Antwort geben. Der Stromkreis mit dem geraden Draht nimmt den Strom i (angenommen) auf, sobald der Schalter geschlossen ist. Der mit dem Schleifendraht hat einen sich ändernden Fluss, sobald der Schalter geschlossen ist. Da jeder Änderung entgegenzuwirken ist, wird der gezogene Strom dieses Mal geringer sein (unter der Annahme, dass sich die Abmessungen der Drahtschleifen nicht ändern). HINWEIS: In beiden Fällen beobachten und messen wir den Strom sehr bald nach dem Schließen des Schalters. Die Situation ist ganz wie bei einem Induktor. Der Strom wächst langsam (im Vergleich zu einem normalen Szenario). Wie die Gleichungen zeigen, sollten jedoch beide nach ausreichend langer Zeit den gleichen Strom ziehen.

Ist die Energie, die für einen Strom durch einen geraden und einen gewendelten Draht benötigt wird, unterschiedlich?
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