סיפור על חשמל

 

כבר כמה שנים אני כותב על הפרדוקסים של "מושגים נפוצים" בחשמל, בבטיחות במדע ובחיים בכלל. ואני לא מפסיק להיות מופתע איך אנחנו, לא שמנו לב! אבל החיים (על ידי היכרות) כל הזמן זורקים אותם אליי. כאילו אין  יותר, נגמרו, ושום דבר לא עולה בראש, כשלפתע…

כתבתי מאמר ונזכרתי זרם AC , סינוסואידי. אז חשבתי בעצמי ושאלתי את הקולגות – האם זרם חילופי, יש לו כיוון. האם זרם הולך הלוך ושוב (דרך פאזה וחוזר באפס)? או הוא נקרא חילופי כי הוא סינוסוידאלי? אולי כל חצי מחזור מחליף הכיוון?

פרסום

כנראה שכחתי מהתקופה שהייתי בבית הספר ואנסה לרענן את הידע שלי.

כן, אני יודע (אני חושד) שחשמל זה "זרם אלקטרונים". זרם אלקטרונים  הזורם במעגל חשמלי. זהו הזרם הנפוץ ביותר.

כל הנדסת החשמל שלנו בנויה על "זרימת אלקטרונים" זו, אשר יכולה לחשב כל מעגל או מכשיר חשמלי.

להנדסת חשמל, מספיק מה שיש בנוסחאות, אבל הפיזיקה, מעת לעת, עדיין חושבת:– מהו חשמל ואותה "זרימת אלקטרונים"?

הפיזיקה הקלאסית סבורה שזרם חשמלי במתכות הוא תנועה מסודרת של אלקטרונים תחת פעולת שדה חשמלי.

ניסויים מראים שכאשר זורם זרם דרך מוליך מתכת, העברת החומר אינה מתרחשת, ולכן יוני מתכת אינם לוקחים חלק בהעברת המטען החשמלי

הכל נראה הגיוני. נותר "להוכיח" שרק אלקטרונים משתתפים בזרם החשמלי

ובתחילת המאה ה-20 (1913), הרעיון המקורי של ניסויים כאלה הוצע על ידי הפיזיקאים הרוסים (כמובן, יהודים), שהניסוי שלהם שופר ב-1916 על ידי הפיזיקאי האמריקני טולמן והפיזיקאי הסקוטי. ב. סטיוארט. הם הוכיחו "ללא עוררין" שהזרם במוליכי מתכת נובע מתנועת אלקטרונים.

ויחד עם זאת, לא כל האלקטרונים של המתכת קבועים בסריג הגביש, אלא "חופשיים" בלבד

המוליכות החשמלית הטובה של מתכות נובעת מהריכוז הגבוה של אלקטרונים חופשיים

אני יודע משהו על אלקטרונים מבית הספר וגם  מהאוניברסיטה, אבל על אלקטרונים חופשיים, שבלעדיהם הפיזיקה הקלאסית של הזרם החשמלי לא יכולה לדמיין את עצמה, לא זכר. זה (פיסיקה זו) קובע את מספר האלקטרונים החופשיים. אז נאמר שיש הרבה יותר ממה שנדרש כדי לספק זרם חשמלי. כמו שאומרים, תהיו בטוחים, יש מספיק לכולם!

אני יכול לסבול כל חוצפה של מורה, אם המורה הזה יודע משהו בעצמו. אבל מסתבר שהנדסת חשמל קלאסית בתורת החשמל לא מאוד "גוררת"

האם אלקטרונים באמת "רצים" ממינוס לפלוס או להיפך!?

בהנדסת חשמל מאמינים שאלקטרונים רצים מפלוס למינוס (לארקה), והמדע אומר שעודף אלקטרונים אינו יכול לנוע מפלוס, אלא רק ממינוס. אבל אותו מדע חכם מפריך את עצמו מיד, ומצהיר שאין פלוס ומינוס בחשמל. זרם חשמלי הוא התנועה של אלקטרונים חופשיים מקצה אחד של מוליך (שזה מינוס כי יש יותר אלקטרונים) לקצה השני

נכון, השטות הזו מתאימה בגדול גם למדע וגם להנדסת חשמל. עבור שניהם, חשוב שהאלקטרונים רצים. אבל כאן מופיע מטרד תיאורטי נוסף – אי התאמה. וזה קשור למהירות האלקטרונים. זהו פרדוקס פיזי ברור.

כשאנחנו מדליקים מפסק תאורה, והאור נדלק מיד בלי שום בעיות, אנו לא חושבים על כמה מהר ה"אלקטרונים החופשיים" . ברור לנו שהמהירות שלהם היא כמעט – רגע אחד.

ומה עם המדע? מהירות התנועה של אלקטרונים ידועה לפיזיקה (המהירות הממוצעת של התנועה התרמית של אלקטרון בטמפרטורת החדר היא 10 ס"מ לשנייה)

פעם הוּמוֹרִיסט  אחד, בשיחה איתי על זרם חשמלי, אמר שהכול בלוף!

אין זרם, כי אם משהו זורם (יפוג), אז אם הצינור (חוט החשמל) ניזוק, האלקטרונים היו מטפטפים בזרם קטן ויוצרים לפחות שלולית קטנה על הקרקע. ושום דבר לא מטפטף מהמושכות, אלא רק מתחשמל!

באותו זמן לא יכולתי לענות על טיעון כזה

אבל לא רק אני?

כל הפיזיקה, לפי דעתי, לא באמת יודעת כלום על מהות התהליך. התיאוריה אינה מבהירה מדוע, בהפרש פוטנציאל זעום (פחות מ-10-8 וולט), מופיע זרם חשמלי במוליך! אז היריב שלי צדק.  אין זרם חשמלי של אלקטרונים "חופשיים" בטבע.

מה יש?

במשך שנייה אחת, האלקטרונים במוליך נעים לפי תנועה מסודרת בפחות מ-0.1 מ"מ. מה יש לנו בפרדוקס של תורת האלקטרונים של הזרם? באופן פרדוקסלי, ערכים קטנים של מהירות התנועה הסדורה של מטענים חופשיים במוליכים אינם מובילים לעיכוב בהצתה של מנורות חשמליות, הפעלת מנועים חשמליים וכו'… !?

הם נפעלים ונדלקים כמעט מיד!

וכפי שהתיאוריה הנוכחית אומרת: כאשר מעגל חשמלי מופעל, שדה אלקטרומגנטי מתפשט לאורך החוטים במהירות האור. שדה זה מניע מטענים חשמליים חופשיים כמעט בו-זמנית בכל המוליך של המעגל החשמלי. יחד עם זאת, שוכחים מהמהירות של החילזון שלהם … מבחינה פילוסופית גרידא, יש אבסורד מוחלט של שילוב תנועה מהירה אינסופית עם מהירות של צב.

מודדים מתח. נגיד בעזרת אוסילוגרף. מעגל תלת פאזי. (כי לא נכון להגיד זרם תלת פאזי)  400 וולט. מבחינתי זו הונאה אחידה על פני ידע אנושי בהנדסת חשמל! בחצי המחזור הראשון, המתח גדל עם מטען חיובי עד 400 וולט, ובשני, הוא עובר בצורה חלקה דרך האפס להיפך שלו. לא רק סימן המטען משתנה, אלא גם כיוון התנועה של האלקטרונים. כלומר, במקום להידחף החוצה (כמו בזרם ישר), האלקטרון יתעוות כמו משותק קדימה ואחורה ולא ילך לשום מקום בכלל.

כלומר, התמונה צריכה להיות מטושטשת: העקומה של חצי המחזור השני תוצב על הקו של הראשון ולמעשה מעביר את הזרם לטבעת (לקצר חשמלי)

אבל זה לא קורה.

אז אני מתחיל להתאכזב לגמרי. הרי מה קורה לפי תורת ה"דחיפה-משיכה" של אלקטרונים בזרם חילופין? בחצי המחזור הראשון הוא נתן את האנרגיה לצרכן, ובשני הוא החזיר אותה לגנרטור! נראה שאני לא היחיד שהתאכזב…

הסתכלתי בפורומים באינטרנט בנושא הזה ונדהמתי, במיוחד, מהודעה אחת. בחורה אחד מתקוממת לא על תיאוריה (התאוריה איכפת לה מעט), אלא על ההשלכות שלה, כגון: – מה קורה! אני משלמת על סך האנרגיה בקילו-ואט, ותחנת הכוח לוקחת בחזרה חצי מהם!?

פרסום

אבל אני לא כל כך סוחר ואני מתעניין בעוד פרדוקס של התיאוריה

הגנרטור אינו מייצר אלקטרונים, הוא עוסק רק בשדות אלקטרומגנטיים! וגם עם תופעת היצור-חומר, שעדיין לא ידועה כמעט לחלוטין למדע – "מטען חשמל".

האמיתי  נושא ה"מטען" נשאר רק השדה החשמלי של המוליך, שכאשר מתג מופעל, מעביר באופן מידי (או אולי במהירות האור) אנרגיה חשמלית מהגנרטור לצרכן

אז בואו נפנטז … … ונשאל מספר שאלות. ברור שאם, נניח, אור נדלק בנורה, אז האנרגיה המוכנסת נצרכת בה. בתיאוריה, אלקטרונים בעלי מטען שלילי נכנסים לשם ויוצאים חזרה. מה הביאו לשם ומה דולק שם?

המדע מניח שהפרש פוטנציאלי דולק, כלומר חלק נוסף מהמטען השלילי? אבל, איכשהו הכול לא משכנע!? ולא רק לי. הטעות העיקרית של המדע, או יותר נכון הטעות העולמית שלו, היא הסבר שגוי של תהליך הופעת זרם חילופין

העיקר שאין זרם אלקטרונים בחשמל!

אני חושב כך…..

פעם עשיתי קורס בישראל. היה בקבוצה בחור מאתיופיה. לפני המבחנים, הוא אומר לי – אני מקנא בך. אתה יודע שיטות ללמוד ולהתכונן למבחנים

נכון, ניתן לקרוא מספר פעמים את החומר וכך להכניס אותו לראש. אפשר לקרוא פעם אחד עם תחושה ונטייה. אפשרי, לעצום עיניים ולחזור על מה שלמדת וכו'

אני, לומד דרך כתיבה. אגב, זאת אחד מהסיבות שאני כותב כאן – למידה

אז, גם היום התחלתי וניסיתי ללמוד דבר פשוט – האם זרם חילופי הולך וחוזר, ימינה – שמאלה, קדימה – אחורה…

כתבתי יותר מדי אותיות ומילים – לא למדתי כלום. להפך – יצאתי מבולבל

 

MASTAQ

תודה שאתם מבקרים בפורטל חשמלנט. חשמלנט היינו פורטל מקצועי ומקיף לתחום החשמל והתאורה .בחשמלנט תוכלו למצוא אינפורמציה מקצועית שחשובה לכם ומאגר ספקים גדול מתחום החשמל והתאורה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.

כתבות נוספות

יעילות זרם הפעלת מפסק מגן

11 בספטמבר 2024

תערובת מייצבת התנגדות אלקטרודות הארקה: גישה חדשה לשיפור האפקטיביות

8 בספטמבר 2024

גישה חדשה לרשתות מתח נמוך

8 בספטמבר 2024

גיבוי מפסק זרם בלוח חשמל ביתי

4 בספטמבר 2024

הנקודה החלשה ביותר בחיבור אלקטרודות הארקה

4 בספטמבר 2024

כיצד לקבוע פאזה ואפס עם מולטימטר: מדריך מעשי

25 באוגוסט 2024

יעילות זרם הפעלת מפסק מגן

11 בספטמבר 2024

תערובת מייצבת התנגדות אלקטרודות הארקה: גישה חדשה לשיפור האפקטיביות

8 בספטמבר 2024

גישה חדשה לרשתות מתח נמוך

8 בספטמבר 2024

גיבוי מפסק זרם בלוח חשמל ביתי

4 בספטמבר 2024

תמיד לדעת לפני כולם

השארו מעודכנים

השאירו פרטים לקבלת עידכונים למייל

בחרו תחום