Energie overdracht door elektrische stroom

Moderator: physicalattraction

Reageer
Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 6.752

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

walter- schreef: ma 22 mar 2021, 23:07 Stel dat een draad elektrische stroom brengt van punt A naar B. Ik ga in het midden zitten van de draad tussen A en B.
Ik kijk naar de elektronen die voorbijkomen. Die elektronen zorgen voor de overdracht van energie van A naar B. En de hoeveelheid elektronen die ik tel per tijd noem ik stroom.

Wat ik nu gek vind: De energie die stroomt is U x I: maar in het midden van de draad zie ik U, de spanning, niet; ik zie alleen de elektronen die de stroom vormen. Ik kan totaal niet raden hoeveel energie die elektronen brengen van punt A naar B;
Misschien is de spanning hoog en gaat er veel energie door, misschien is de spanning laag, en gaat er minder energie door.
Eenzelfde stroom, en toch een mogelijke grote verscheidenheid aan energie die die stroom meebrengt.
Er is natuurlijk ook een draad die elektronen de ander kant op brengt.

Stel, in een glazen buis stroomt water van A naar B, een tweede evenveel van B naar A.
Ik ga in het midden zitten en zie het water stromen. De druk zie ik niet.

In A staat een pomp. In B een turbine die uit de waterstroom elektriciteit maakt.
Als ik midden tussen A en B naar de buizen kijk kan ik niet zien hoeveel energie wordt getransporteerd en welke richting op, waar de pomp en waar de turbine staat.

Zelfde probleem. Geen Pointing vector.

In beide gevallen, als ik de potentialen of drukken weet, dan zie ik onmiddellijk welke richting de energie stroomt

Berichten: 99

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

De veel gebruikte analogie voor elektrische stroom is idd water.
Maar je maakt volgens mij een fout in de analogie. Ik kan wel in het midden tussen A en B de druk wel meten(of lokaal een drukverschil tussen 2 dicht bijelkaar zijnde plaatsen); Dus ik kan wel zeggen hoeveel potentiële energie er door stroomt. Ik heb in elektriciteit geen 'locale' druk versie. Je hebt geen poynting vector nodig bij water.

Of zeg je dat je bij elektriciteit je locaal de energie kan zien zonder poynting vector?

Berichten: 99

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Xilvo schreef: di 23 mar 2021, 10:37
Er is natuurlijk ook een draad die elektronen de ander kant op brengt.
...
idd; dat zou er op kunnen wijzen dat elektronen tellen geen indicator kan zijn van energie die getransporteerd wordt.

Walter

Gebruikersavatar
Berichten: 7.304

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Zonder Poynting vector kun je de energiestroom niet lokaliseren. Verder heb je de Poyting vector en de bijbehorende ruimtelijke energiestroom ook nodig voor impulsbehoud.

Berichten: 99

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Professor Puntje schreef: di 23 mar 2021, 10:57 Zonder Poynting vector kun je de energiestroom niet lokaliseren. Verder heb je de Poyting vector en de bijbehorende ruimtelijke energiestroom ook nodig voor impulsbehoud.
ok: maar voor een waterstroom kunnen we dit toch zonder een Poynting vector....

Gebruikersavatar
Berichten: 7.304

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Voor de mechanische energiestroom bestaat een aan de Poynting vector analoge vector.
Laatst gewijzigd door Professor Puntje op di 23 mar 2021, 11:08, 1 keer totaal gewijzigd.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 6.752

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

walter- schreef: di 23 mar 2021, 10:51 Ik heb in elektriciteit geen 'locale' druk versie. Je hebt geen poynting vector nodig bij water.
De druk is de potentiaal. Als ik het bij water zonder Poyntingvector af kan, waarom dan niet bij een elektrische stroom?
walter- schreef: di 23 mar 2021, 10:51 Of zeg je dat je bij elektriciteit je locaal de energie kan zien zonder poynting vector?
Dat weet ik niet. Maar als ik een analogie kan bedenken waarbij er niet een vergelijkbaar "iets" als de Poyntingvector is, waarom is die bij elektrisch energietransport dan wèl nodig?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.304

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

@Xilvo

Laat maar zien hoe je het zonder Poynting vector doet.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 6.752

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Ik heb twee draden, p en q.

In p gaat de elektrische stroom naar rechts (de elektronen naar links).
In q gaat de even grote stroom de ander kant op.

Ik meet de spanning tussen draden p en q.
Is die positief, dan gaat de energiestroom naar rechts. Is die negatief, dan gaat de energiestroom naar links.

Berichten: 99

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Professor Puntje schreef: di 23 mar 2021, 11:05 Voor de mechanische energiestroom bestaat een aan de Poynting vector analoge vector.
dat zou ik wel eens willen zien: ik ken in 'gewone' fysica' geen analogie die goed genoeg op elektromagnetische energie of straling lijkt. Hoe zou een Poynting vector eruit zien in een stroom van water?
bv in een elektrisch circuit lees is dat de meeste energie, elektromagnetische energie, niet eens door de draad gaat maar er 'rondom'; hoe kan dat in een waterstroom?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.304

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

En waar vindt die energie stroom precies plaats: zit die in de elektronen, loopt die door de draden, tussen de draden of nog iets anders? En hoe zit het met de impuls van die energiestroom?

Berichten: 99

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Xilvo schreef: di 23 mar 2021, 11:18 Ik heb twee draden, p en q.

In p gaat de elektrische stroom naar rechts (de elektronen naar links).
In q gaat de even grote stroom de ander kant op.

Ik meet de spanning tussen draden p en q.
Is die positief, dan gaat de energiestroom naar rechts. Is die negatief, dan gaat de energiestroom naar links.
met die info lijk je totaal mijn vraag niet te begrijpen... De vraag is hoe op 1 punt in dat circuit kan ik de energie zien/begrijpen die erdoor getransporteerd wordt. Hoe ziet die energie er uit?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 6.752

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Professor Puntje schreef: di 23 mar 2021, 11:24 En waar vindt die energie stroom precies plaats: zit die in de elektronen, loopt die door de draden, tussen de draden of nog iets anders? En hoe zit het met de impuls van die energiestroom?
Kracht maal weg. Kracht door het elektrisch veld binnen de draad op de bewegende elektronen. En inderdaad, dat veld zal ook deels buiten de draad zitten.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 6.752

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

walter- schreef: di 23 mar 2021, 11:24
Xilvo schreef: di 23 mar 2021, 11:18 Ik heb twee draden, p en q.

In p gaat de elektrische stroom naar rechts (de elektronen naar links).
In q gaat de even grote stroom de ander kant op.

Ik meet de spanning tussen draden p en q.
Is die positief, dan gaat de energiestroom naar rechts. Is die negatief, dan gaat de energiestroom naar links.
met die info lijk je totaal mijn vraag niet te begrijpen... De vraag is hoe op 1 punt in dat circuit kan ik de energie zien/begrijpen die erdoor getransporteerd wordt. Hoe ziet die energie er uit?
Zie mijn antwoord aan PP, hierboven.

Berichten: 99

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

wat ik me hierbij dan afvraag: is de 'Poynting vector' of de energie overdracht waarbij het samengaat meetbaar?

De vraag omdat bv stroomtangen meten de stroom op 1 punt. Maar die kennen dus enkel de stroom. Die weten niet hoeveel energie door een draad gaat.
Kan men de Poynting vector meten?

Walter

Reageer