Hain googlella "hilarakenteen johtavuuskaista", tuli mm. tällainen vastaus:
-------------
johde (Sähkötekniikka)
Kaikilla aineilla valenssi- ja johtavuusvyön väli ei ole samansuuruinen. Esim. metalleilla on vöiden väli hyvin pieni, vyöt voivat olla osittain päällekkäinkin. Tällaisessa aineessa pääsevät elektronit helposti johtavuusvyöhön ja irti atomista, joten niissä esiintyy runsaasti elektroneja eli negatiiviisia varauksenkuljettajia. Nämä aineet ovat hyviä sähkönjohtajia eli johteita.
Jos valenssi- ja johtavuusvyön väli on suuri, on elektroneja vaikea saada siirtymään johtavuusvyöhön. Aineessa esiintyy vain vähän varauksenkuljettajia ja johtavuus on hyvin huono. Erittäin huonosti sähköä johtavia aineita nimitetään eristeiksi.
Johteiden ja eristeiden väliin jää joukko aineita, joita nimitetään puolijohteiksi. Ne eivät ole johteita eivätkä eristeitä, vaan niiden johtavuus ja vöiden välimatka asettuvat johteiden ja eristeiden välille.
Esimerkkejä hyvistä johteista: hopea, kupari
Esimerkkejä hyvistä eristeistä: kvartsi, monet muovit
Esimerkkejä puolijohteista: germanium, pii
--------------------
Nyt alkaa valkenemaan, ilmeisesti kuparin ulimmalta valenssilta herkästi irtoaa elektronit ja silloin ne on alttiita vuorovaikuttamaan mikä selittää sähkön kulun johdossa. Myös protonit osallistuu silloin vuorovaikutuksiin, ehkä lämmittävät kuparia?
Jos irtoelektronit mahdollistaa hyvän sähkönjohtavuuden, niin ollaan edelleen johdon sisäpuolella. Nyt pitäisi keksiä kuinka irtoelektronit saa energian virtaamaan johdon ulkopuolella. Mikä vertaus sopii tähän? Otetaan dieselmoottori. Sen ruiskutuspumppu kehittää commonraildieseleissä yli 1000 barin paineen. Se vaatii siksi energiaa pyöriäkseen. Hatusta vedetty tehon tarve 100kw moottorin pumpulle on 3kw. Näin moottori joutuu kehittämään 103kw jotta antaisi 100kw akselitehoa. Voiko tätä rinnastaa sähkökaapeliin? Tarkoittaisi että kaapelin sisällä menee 3% sähköstä ja kuoren ulkopuolella 97% (mielivaltaisia lukuja). Lisäksi tehon laatu on arvoitus: onko se 50Hz vaihtovirrassa aaltotehoa vai jännitetehoa? Vai molempia yhtäaikaa?
Edelleen, kuinka teho hyppää kaapelin ulkopuolelta esim hellan keittolevyyn? Vanhassa levyssä on vastuslangat ja keraamisessakin näkyy hehkuvan ikäänkuin langat?
Edelleen, kuinka teho hyppää kaapelin ulkopuolelta esim hellan keittolevyyn? Vanhassa levyssä on vastuslangat ja keraamisessakin näkyy hehkuvan ikäänkuin langat?
pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Jos irtoelektronit mahdollistaa hyvän sähkönjohtavuuden, niin ollaan edelleen johdon sisäpuolella. Nyt pitäisi keksiä kuinka irtoelektronit saa energian virtaamaan johdon ulkopuolella. Mikä vertaus sopii tähän? Otetaan dieselmoottori. Sen ruiskutuspumppu kehittää commonraildieseleissä yli 1000 barin paineen. Se vaatii siksi energiaa pyöriäkseen. Hatusta vedetty tehon tarve 100kw moottorin pumpulle on 3kw. Näin moottori joutuu kehittämään 103kw jotta antaisi 100kw akselitehoa. Voiko tätä rinnastaa sähkökaapeliin? Tarkoittaisi että kaapelin sisällä menee 3% sähköstä ja kuoren ulkopuolella 97% (mielivaltaisia lukuja). Lisäksi tehon laatu on arvoitus: onko se 50Hz vaihtovirrassa aaltotehoa vai jännitetehoa? Vai molempia yhtäaikaa?
Edelleen, kuinka teho hyppää kaapelin ulkopuolelta esim hellan keittolevyyn? Vanhassa levyssä on vastuslangat ja keraamisessakin näkyy hehkuvan ikäänkuin langat?
Täällähän on mainittu "työntöteoria" missä elektronit työntää toisiaan, ja sitten se teoria että energia virtaa johdon ulkopuolella.
No jospa elektronit työntää toisiaan johdon ulkopuolella!!
Jos johdon ulkopuolella on "sähkökenttä" niin se on se elektronien osa joka on johdon ulkopuolella. Ko. elektronin osaa kutsutaan elektronin "sähkökentäksi".
Vaikka ajatus on hiukan normista poikkeava, niin on tuossa tavallaan perääkin.
Jaa-a. Ainoa vertaus taitaa olla sähkömagnetismi, josta tässä on kyse.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Nyt pitäisi keksiä kuinka irtoelektronit saa energian virtaamaan johdon ulkopuolella. Mikä vertaus sopii tähän?
50Hz on taajuus, eli montako täyttä jaksoa vaihtovirrassa on. Jokaisen jakson aikana napaisuus vaihtuu kahdesti "-"-navasta "+"-navaksi.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Lisäksi tehon laatu on arvoitus: onko se 50Hz vaihtovirrassa aaltotehoa vai jännitetehoa?
Lanka on kytketty virtapiiriin, ja suljetussa virtapiirissä elektronit liikkuvat myös johtimen sisällä, koska johtimen sisällä on sähkökenttä, jonka suunta on "-"-napaa kohti. Sähkökenttä saa elektronit johtimen sisällä liikkumaan. Klassisesti ajateltuna elektronit törmäävät jatkuvasti metallihilan atomeihin, ja lanka lämpenee. Avoimessa piirissä on vain pintavarausten staattinen sähkökenttä, ja elektronit eivät "virtaa" johtimen sisällä.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27kuinka teho hyppää kaapelin ulkopuolelta esim hellan keittolevyyn? Vanhassa levyssä on vastuslangat ja keraamisessakin näkyy hehkuvan ikäänkuin langat?
Induktioliedessä vaihtovirran aiheuttama muuttuva magneettikentä indusoi kattilan pohjan silmukoihin virran, joka lämmittää kattilaa.
Kun vaikka 1m pituinen tasavirtakaapeli (12V) on suljetussa virtapiirissä niin onko sen jokaisessa kohdassa kenttä joka antaaQS kirjoitti: ↑8.7.2026, 16:37Vaikka ajatus on hiukan normista poikkeava, niin on tuossa tavallaan perääkin.
Jaa-a. Ainoa vertaus taitaa olla sähkömagnetismi, josta tässä on kyse.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Nyt pitäisi keksiä kuinka irtoelektronit saa energian virtaamaan johdon ulkopuolella. Mikä vertaus sopii tähän?
50Hz on taajuus, eli montako täyttä jaksoa vaihtovirrassa on. Jokaisen jakson aikana napaisuus vaihtuu kahdesti "-"-navasta "+"-navaksi.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Lisäksi tehon laatu on arvoitus: onko se 50Hz vaihtovirrassa aaltotehoa vai jännitetehoa?
Lanka on kytketty virtapiiriin, ja suljetussa virtapiirissä elektronit liikkuvat myös johtimen sisällä, koska johtimen sisällä on sähkökenttä, jonka suunta on "-"-napaa kohti. Sähkökenttä saa elektronit johtimen sisällä liikkumaan. Klassisesti ajateltuna elektronit törmäävät jatkuvasti metallihilan atomeihin, ja lanka lämpenee. Avoimessa piirissä on vain pintavarausten staattinen sähkökenttä, ja elektronit eivät "virtaa" johtimen sisällä.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27kuinka teho hyppää kaapelin ulkopuolelta esim hellan keittolevyyn? Vanhassa levyssä on vastuslangat ja keraamisessakin näkyy hehkuvan ikäänkuin langat?
Induktioliedessä vaihtovirran aiheuttama muuttuva magneettikentä indusoi kattilan pohjan silmukoihin virran, joka lämmittää kattilaa.
1) jännitetiedon
2) suuntatiedon
Suunnalla tarkoitan voiman suuntaa, siis jos napaisuus on "+" ja "-", niin voima olisi kohti miinusta. Suunta poikkeaisi silloin fotonin tilanteesta, sen voiman suunta on poikittain etenemissuuntaan nähden. Tällä haen ideaa, onko "+" ja "-" välillä koko matkalla sama kenttävoima? Edelleen, jos tämä kenttävoimaidea on totta, niin onko voima suurin kuparin sisällä ja se heikentyy kuparin ulkopuolella ja on vaikka 1cm etäisyydellä tietyn % verran heikompi?
Ymmärrän että tämä idea johtaisi ongelmiin sähköjärjestelmissä jos johdot menee lähellä toisiaan, siis johdot vuotaisivat toisiinsa.
Jännite U ei itse asiassa ole pistemäinen suure, vaan kahden pisteen a ja b välinen potentiaaliero, joka saadaan E-komponentin viivaintegraalina \(\displaystyle U = \int_{a}^{b} \mathbf E \cdot dl\), missä \(dl\) on viivaelementti.pähkäilijä kirjoitti: ↑Eilen, 12:56Kun vaikka 1m pituinen tasavirtakaapeli (12V) on suljetussa virtapiirissä niin onko sen jokaisessa kohdassa kenttä joka antaaQS kirjoitti: ↑8.7.2026, 16:37Vaikka ajatus on hiukan normista poikkeava, niin on tuossa tavallaan perääkin.
Jaa-a. Ainoa vertaus taitaa olla sähkömagnetismi, josta tässä on kyse.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Nyt pitäisi keksiä kuinka irtoelektronit saa energian virtaamaan johdon ulkopuolella. Mikä vertaus sopii tähän?
50Hz on taajuus, eli montako täyttä jaksoa vaihtovirrassa on. Jokaisen jakson aikana napaisuus vaihtuu kahdesti "-"-navasta "+"-navaksi.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Lisäksi tehon laatu on arvoitus: onko se 50Hz vaihtovirrassa aaltotehoa vai jännitetehoa?
Lanka on kytketty virtapiiriin, ja suljetussa virtapiirissä elektronit liikkuvat myös johtimen sisällä, koska johtimen sisällä on sähkökenttä, jonka suunta on "-"-napaa kohti. Sähkökenttä saa elektronit johtimen sisällä liikkumaan. Klassisesti ajateltuna elektronit törmäävät jatkuvasti metallihilan atomeihin, ja lanka lämpenee. Avoimessa piirissä on vain pintavarausten staattinen sähkökenttä, ja elektronit eivät "virtaa" johtimen sisällä.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27kuinka teho hyppää kaapelin ulkopuolelta esim hellan keittolevyyn? Vanhassa levyssä on vastuslangat ja keraamisessakin näkyy hehkuvan ikäänkuin langat?
Induktioliedessä vaihtovirran aiheuttama muuttuva magneettikentä indusoi kattilan pohjan silmukoihin virran, joka lämmittää kattilaa.
1) jännitetiedon
2) suuntatiedon
Esim ei ole mahdollista mitata jännitettä koskettamalla mittalaitteella vain yhtä virtapiirin pistettä. Jännitteen mittaamiseen on oltava vertailupiste.
Suunnalla tarkoitat ehkä virran (symboli I) suuntaa? Virran suunta on positiivisesta negatiiviseen, mutta tämä on sopimuskysymys, ja asian voisi määritellä myös toisin päin. Noin määriteltynä suunta on vastakkainen kuin johtimen elektronien liikesuunta.
Maxwellin yhtälöistä virta saadaan, kun integroidaan virratiheys(-vektori) \(\mathbf J\) tätä vasten kohtisuoraan olevan pinta-alayksikön \(d\mathbf A\) läpi. Tarkoittaa lopulta sitä, että kuinka suuri sähkövaraus kulkee pinta-alayksikön läpi per aikayksikkö.
Johtimet vuotavatkin helposti, ja sähkötekniikan insinöörit/DI:t joutuvat vuotoja ihmettelemään, kun kyse on tarkkuutta vaativien piirien suunnittelusta. Tarkemmin en menetelmiä tunne, kun on sähkötekniikan ihmeitäpähkäilijä kirjoitti: ↑Eilen, 12:56Suunnalla tarkoitan voiman suuntaa, siis jos napaisuus on "+" ja "-", niin voima olisi kohti miinusta. Suunta poikkeaisi silloin fotonin tilanteesta, sen voiman suunta on poikittain etenemissuuntaan nähden. Tällä haen ideaa, onko "+" ja "-" välillä koko matkalla sama kenttävoima? Edelleen, jos tämä kenttävoimaidea on totta, niin onko voima suurin kuparin sisällä ja se heikentyy kuparin ulkopuolella ja on vaikka 1cm etäisyydellä tietyn % verran heikompi?
Ymmärrän että tämä idea johtaisi ongelmiin sähköjärjestelmissä jos johdot menee lähellä toisiaan, siis johdot vuotaisivat toisiinsa.
Tasavirralla ei ole mitään tuommosta vuoto ongelmaa, jostain kummasta syystä.pähkäilijä kirjoitti: ↑Eilen, 12:56Kun vaikka 1m pituinen tasavirtakaapeli (12V) on suljetussa virtapiirissä niin onko sen jokaisessa kohdassa kenttä joka antaaQS kirjoitti: ↑8.7.2026, 16:37Vaikka ajatus on hiukan normista poikkeava, niin on tuossa tavallaan perääkin.
Jaa-a. Ainoa vertaus taitaa olla sähkömagnetismi, josta tässä on kyse.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Nyt pitäisi keksiä kuinka irtoelektronit saa energian virtaamaan johdon ulkopuolella. Mikä vertaus sopii tähän?
50Hz on taajuus, eli montako täyttä jaksoa vaihtovirrassa on. Jokaisen jakson aikana napaisuus vaihtuu kahdesti "-"-navasta "+"-navaksi.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27Lisäksi tehon laatu on arvoitus: onko se 50Hz vaihtovirrassa aaltotehoa vai jännitetehoa?
Lanka on kytketty virtapiiriin, ja suljetussa virtapiirissä elektronit liikkuvat myös johtimen sisällä, koska johtimen sisällä on sähkökenttä, jonka suunta on "-"-napaa kohti. Sähkökenttä saa elektronit johtimen sisällä liikkumaan. Klassisesti ajateltuna elektronit törmäävät jatkuvasti metallihilan atomeihin, ja lanka lämpenee. Avoimessa piirissä on vain pintavarausten staattinen sähkökenttä, ja elektronit eivät "virtaa" johtimen sisällä.pähkäilijä kirjoitti: ↑8.7.2026, 00:27kuinka teho hyppää kaapelin ulkopuolelta esim hellan keittolevyyn? Vanhassa levyssä on vastuslangat ja keraamisessakin näkyy hehkuvan ikäänkuin langat?
Induktioliedessä vaihtovirran aiheuttama muuttuva magneettikentä indusoi kattilan pohjan silmukoihin virran, joka lämmittää kattilaa.
1) jännitetiedon
2) suuntatiedon
Suunnalla tarkoitan voiman suuntaa, siis jos napaisuus on "+" ja "-", niin voima olisi kohti miinusta. Suunta poikkeaisi silloin fotonin tilanteesta, sen voiman suunta on poikittain etenemissuuntaan nähden. Tällä haen ideaa, onko "+" ja "-" välillä koko matkalla sama kenttävoima? Edelleen, jos tämä kenttävoimaidea on totta, niin onko voima suurin kuparin sisällä ja se heikentyy kuparin ulkopuolella ja on vaikka 1cm etäisyydellä tietyn % verran heikompi?
Ymmärrän että tämä idea johtaisi ongelmiin sähköjärjestelmissä jos johdot menee lähellä toisiaan, siis johdot vuotaisivat toisiinsa.
Kulkekoon neutraalissa johto luupissa virta. Koska johto on neutraali, niin johdon ulkopuolella ei ole sähkökenttää. Koska johdon ulkopuolella ei ole sähkökenttää, niin johdon ulkopuolella ei ole energiavirtaa. (Poyntingin säännön mukaisesti)
Ammuttakoon johtoluuppiin nyt elektroneja, jolloin johdosta tulee ei-neutraali, ja johdon ulkopuolelle tulee sähkökenttä. Koska johdon ulkopuolella on sähkökenttä ja magneettikenttä, niin johdon ulkopuolella on nyt energiavirta. (Poyntingin säännön mukaisesti)
Arvaan että sähkövirta pieneni samalla kun energiavirta kasvoi. Tai oikeastaan olen varma.
Energiavirran suunnan saa selville kun asettaa oikean tai vasemman käden jonkun sormen sähkökentän suuntaisesti ja jonkun toisen sormen magneettikentän suuntaisesti, sitten joku sormi osoittaa energiavirran suuntaan.
En ihan muista miten nää sormisäännöt ihan tarkasti menee, mutta jos olisimme ampuneet looppiin protoneja niin sitten energiavirran suunta olisi ollut päinvastainen kuin elektroneilla. Mikä on kyllä aika mystistä.
Toinen oikein hyvä ajatuskoe voisi olla semmoinen että sähkö- ja energia- virrallista suoraa johdinta aletaan kelaamaan tiiviille rullalle. Koska rullan sisällä ei voi olla sähkökenttää, niin rullan sisällä ei voi olla energiavirtaa.