Was machen die Batterien eigentlich mit den Elektronen?

Mich plagt diese einfache Frage, welche Kraft genau die Bewegung eines Elektrons in der Mitte eines Elektronengitters eines Drahtes verursacht?

A. Ist es ein elektrisches Feld, das durch eine Batterie in einem Kabel erzeugt wird?

B. Oder werden die anfänglichen Elektronen an den Enden des Drahtes von der Batterie geschoben / gesaugt, die wiederum mehr Elektronen direkt in die Mitte des Drahtes schiebt / saugt?

Meine Wette ist, dass die zweite Option der Hauptakteur ist. Jede Hilfe ist willkommen.

Es ist die elektrische Kraft. Da auf dem Draht ein Spannungsabfall auftritt, entsteht ein elektrisches Feld. Halten Sie sich vom Elektronenschieben / -saugen fern, das ist kein gutes Konzept.
Ein Abfall kann auch durch den Mangel an Elektronen oder deren Überschuss verursacht werden. NEIN?
Es ist ein Gleichgewicht zwischen Ladung und Feld und wir können es mit den Maxwell-Gleichungen und einem Modell für die Wechselwirkung zwischen Elektronen und dem Metallgitter beschreiben, aber Elektronen "stoßen" sich immer noch nicht gegenseitig. Sie bewegen sich auf dem Feld.
Ich meinte nicht Druck im physischen Sinne. Ich dachte: Haben die Elektronen nicht ein eigenes Feld? Wenn eines von der Batterie vorwärts geschoben wird, würde es nicht das nächste aufgrund seines eigenen Feldes, das mit dem anderen Elektron wechselwirkt, schieben.
Außerdem wird das Feld der Batterie zwangsläufig schwächer, wenn es sich von der Batterie wegbewegt, nicht wahr?
Das lokale Feld hängt von der Widerstandsverteilung des Drahtes/Schaltkreises ab. Damit zu spielen, ist das, was Elektroingenieure beruflich machen.
youtu.be/Qp3iI06bujA Weitere Details finden Sie im Video auf YouTube ! [Bildbeschreibung hier eingeben ] ( i.stack.imgur.com/vAUuy.png )

Antworten (1)

Ich würde sagen, es ist beides! Aufgrund der Fülle an Elektronen wird das elektrische Feld am Batteriepol/der Batteriegrenze zum Zeitpunkt des Einschaltens des Schalters (t = t0) schnell (innerhalb weniger Debye-Längen) abgeschirmt und kann die weiter unten liegenden Elektronen möglicherweise nicht erreichen Kabel. Die Elektronen in der Nähe des Pols, die die Wirkung des elektrischen Felds spüren, positionieren sich jedoch neu (durch die Kraft gedrückt/gezogen) und erzeugen elektrische Dipole (indem sie sich mit den positiven Kernen zusammenschließen), sodass das ursprüngliche Feld weiter eindringen kann in den Draht. Diese Neukonfiguration der Ladungen vermittelt das elektrische Feld durch den Metalldraht und geschieht sehr, sehr schnell, wenn der Stromkreis gebildet wird (Schalter eingeschaltet wird). Sie sehen also, die Elektronen stoßen sich gegenseitig, aber nur durch das Feld, das sie selbst erzeugen. Es braucht nur einen winzigen Bruchteil der Elektronen (geringe Polarisationsdichte), um das Feld aufzubauen. Dies ist übrigens nichts anderes als das Thema elektrisches Feld in einem materiellen Medium. Der einzige Unterschied besteht darin, dass sie normalerweise die zeitunabhängige Behandlung durchführen, während Sie, glaube ich, nach dem zeitabhängigen Aspekt fragen. Die Zeitskala, in der all dies geschieht, ist ϵ / σ Wo σ ist Leitfähigkeit und ϵ die Permittivität des Mediums.

Wenn man also den Draht hinuntergeht, stoßen sich hauptsächlich Elektronen gegenseitig. Kopieren?
Wenn Sie mit "Schieben" das Erzeugen des elektrischen Feldes meinen, das das Drücken ausführt, dann ja. Siehe auch diese großartige Antwort.
Hey, ich weiß, es ist nicht der richtige Ort, um zu fragen, aber ich habe mich gefragt, ob Sie meine andere Frage beantworten könnten: physical.stackexchange.com/questions/254516/… ". Danke.
Was machen die Batterien eigentlich mit den Elektronen?
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