Вопрос возникший в обычный день

Вот сидел дома и как 3 дня свет в ванне мигает прям очень быстро и не обращал на это внимания. После я задумался как электричество успевает так быстро менять некое пространство в темному и свет одновременно. Я смотрю на лампу еще долго и обнаружил, что изнутри очень яркий, а чуть снаружи темный и чуть какой - то серый. Изучая в разных источниках и книгах, я примерно понимаю, что скорость электричества не так далека от скорости света и из-за этого по теорий относительности для тока время замедляется, затем успевает за малые промежутки выключаться и включаться.
Мой вопрос в том, что правильное ли это суждение? Или что-то еще объясняет, что мигающая лампа за малый интервал времени успевает выключится и включится? Можно ли из под ручных средств объяснить теорию относительности?(Я знаю последнее чуть в другое русло пошло, но мне это важно)

7 симпатий

Лампа подключена к сети переменного тока) городская частота составляет 50 Гц, получается эти мерцания вызваны исключительно этим. Попробуй снять это на видео – и этот эффект будет ещё более заметным (гугли: стробоскопический эффект)

Нет, скорость течения зарядов в проводниках на самом деле очень мала. Допустим, сила тока порядка 1\spaceА, а сечение провода составляет порядка 1\space мм^2. Концентрация свободных электронов в металле порядка 10^{28} \spaceм^{-3}. По формуле \displaystyle I=nevS оказывается, что скорость движения электронов порядка нескольких сотен микрометров в секунду! А так как сила тока меняется по синусоиде, то и электроны по сути движутся “туда-сюда”. Суть в том, что переменный ток не питает электротехнику электронами в обычном нашем понимании, они скорее являются некой “средой”, через которую можно сообщать энергию. Для самого базового понимания физики электрического тока в проводниках читай про модель Друде

Замедление времени происходит при переходе из твоей системы отсчёта в систему отсчёта электронов (полагая, что их скорость всё-таки близка к скорости света чтобы можно было наблюдать релятивистские эффекты). Получается, в системе движущихся с околосветовой скоростью зарядов этот интервал времени действительно изменяется согласно специальной теории относительности, но это не влияет на этот интервал с нашей точки зрения. Когда начнёшь изучать специальную теорию относительности, советую изучить и разные парадоксы релятивистики, чтобы закрепилось хорошее понимание этой сложной на первый взгляд теории

9 симпатий

Если движение электронов порядка настолько мал, как лампа мгновенно включается? Или устройство сразу включается засчет почти мгновенного упорядочивания электронов?

Да, поскольку они упорядочиваются от поля \vec E, а передача энергии, само собой, идёт со скоростью света (вспоминаем вектор Пойнтинга \vec S = \vec E \times \vec H, изменение электромагнитного поля происходит со скоростью света).

Хорошо, теперь точно последний вопрос. Вот говорим о переменном ток и когда для лампы не хватает “частиц”, там будут ли электроны мгновенно расподаться? Ну имею ввиду, что например до того как ток начал идти, электроны мгновенно встали в порядок, а когда тока не хватает этот порядок как меняется этот порядок?

непон

В любом случае спасибо!