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)
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
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!