Gdzie idzie prąd po zużyciu?

Odpowiedzi:

118

Gratulacje, odkryłeś największy oszustwo XX wieku. Przeczytaj to szybko, zanim przybędą mężczyźni w czerni.

Zastanów się, jak naprawdę działa zasilanie prądem przemiennym. „AC” oznacza prąd przemienny , co oznacza, że ​​płynie tam iz powrotem. Firmy energetyczne dostarczają energię elektryczną w jednym półcyklu, a następnie wysysają ją z powrotem w następnym półcyklu. Co za rakieta!

Poważnie jednak, „elektryczność” nie jest rzeczą, bardziej koncepcją. „Ilość elektryczności” to nonsensowny bełkot. Możesz mieć określoną ilość mocy, napięcia, prądu lub innych mierzalnych właściwości, ale nie „elektryczność”. Dla tych, którzy nie do końca rozumieją prąd, napięcie i moc, najlepiej jest w ogóle unikać używania słowa „elektryczność”, ponieważ najprawdopodobniej użyją go nieprawidłowo.

W związku z tym, aby odpowiedzieć na twoje pytanie, elektryczność nigdzie nie „dociera”, ponieważ nie jest to rzecz ani rzecz, która kiedykolwiek była nigdzie indziej. Prąd i napięcie razem mogą służyć do przenoszenia energii. Gdy bateria zasila tablet, wytwarza napięcie i prąd, przenosząc w ten sposób moc z jego wnętrza na zewnątrz. Tablet wykorzystuje tę moc do obsługi komputera wewnątrz, oświetlenia ekranu, przesyłania danych przez fale radiowe itp.

Energia (a moc, energia jest tylko energią na czas) nie jest tworzona ani niszczona, tylko się porusza. W przypadku zasilania tabletu przez akumulator energia zaczyna się w postaci chemicznej wewnątrz akumulatora. Następnie przybiera formę elektryczną wychodzącą z akumulatora. Tablet używa go w formie elektrycznej, ale ostatecznie zamienia się w ciepło. Jeśli zostawisz tablet z uruchomionym siedzeniem, powinieneś być w stanie zauważyć, że jest nieco cieplej niż na czymkolwiek siedzi. Energia, która znajdowała się w akumulatorze w postaci chemicznej, jest teraz zawarta w materiale, z którego tablet jest wykonany w formie termicznej. W końcu ogrzeje powietrze w pomieszczeniu, które ogrzeje coś innego itp. Zanim stosunkowo niewielka ilość energii w baterii tabletu zostanie rozłożona na całe pomieszczenie, potrzebujesz czułych instrumentów naukowych, aby to wykryć.

Olin Lathrop
źródło
69
Nie uważam tego za niegodny OP. To bardziej jak dzielenie się śmiechem z PO z tego, jak pomieszane było początkowe pytanie. Tego rodzaju rzeczy często zdarzają się do pewnego stopnia, gdy masz pytanie, którego nie rozumiesz wystarczająco dobrze, aby znaleźć w Google odpowiedź dla siebie (tj. Jedyny rodzaj, którym warto przeszkadzać innym ludziom). Zadanie głupiego pytania nie czyni z ciebie złej osoby i powinno być możliwe, aby ludzie próbujący odpowiedzieć twierdzili, że pytanie to nonsens, nie powodując, aby ktokolwiek poczuł się źle, IMO. Uwielbiałem akapity otwierające; to był dobry początek.
Peter Cordes
2
Komentarze poza tematem zostały usunięte. To nie jest miejsce do dyskusji na temat tego, co według ciebie oznacza „elektryczność”.
W5VO
Energia jest uwalniana do otaczającej atmosfery ... To właśnie powoduje globalne ocieplenie na dłuższą metę.
b.sahu,
1
@ b.sahu, nie, globalne ocieplenie jest spowodowane mechanizmem sprzężenia zwrotnego, który zatrzymuje ciepło Słońca, gdyby tylko było to ciepło, które rozpraszaliśmy, nie mielibyśmy żadnego problemu.
crobar
65

Obwód elektryczny jest jak łańcuch rowerowy. Musi mieć kompletny obwód do przepływu. Łańcuch rowerowy przestaje się obracać, gdy rowerzysta przestaje wstrzykiwać energię do układu (gdy przestaje pedałować).

A przepływ prądu w tablecie (lub czymkolwiek innym) zatrzymuje się, gdy akumulator przestaje wstrzykiwać energię do systemu. Ponieważ wyczerpałeś proces chemiczny, który wytworzył elektryczność. Możesz wymienić wyczerpaną baterię na nową, która wciąż utrzymuje potencjał chemiczny, lub możesz naładować baterię i odwrócić proces chemiczny.

Richard Crowley
źródło
34
Lubię analogię łańcucha rowerowego. To odpowiada na pytanie „Dokąd zmierza łańcuch rowerowy po użyciu?”
Tranzystor
3
Jak zatem działa RF? Nie potrzebuje kompletnego obwodu
Vajura
2
@Vajura: „Kompletny obwód” jest w rzeczywistości (bardzo, bardzo wygodnym) uproszczeniem całego systemu. Krótko mówiąc, elektrony poruszają się tam iz powrotem wystarczająco szybko, aby nie musiały nigdy opuszczać anteny.
Ignacio Vazquez-Abrams
9
@Vajura, jeśli rower jest zasilany prądem stałym za pomocą łańcucha, lokomotywa parowa jest zasilana prądem przemiennym przez tłoczyska, a robot robaka szczoteczki do zębów jest zasilany RF.
lewo około
9
Łańcuch rowerowy prądu stałego jest napędzany przez 2-fazowe naprzemienne nogi. To sprawia, że ​​pedały, korby i koło łańcuchowe stają się rodzajem prostownika. Stosunek między przednimi i tylnymi kołami łańcuchowymi określa stosunek transformatora.
Tranzystor
21

Odpowiedź laika: nigdzie nie „idzie”. Zmienia się w ciepło, światło, fale dźwiękowe i fale radiowe, a niektóre z nich są wykorzystywane do zmiany stanu pamięci flash wewnątrz tabletu. Przez większość czasu ciepło stanowi zdecydowanie największą część z powodu nieefektywności. Gdy aktywnie korzystasz z Wi-Fi lub GSM (używając urządzenia jako telefonu komórkowego), do wytworzenia fal radiowych zużywa się dużo energii. Możesz zauważyć, o ile szybciej wyczerpuje się bateria, gdy jesteś podłączony do Wi-Fi lub sieci komórkowej.

Aby być nieco bardziej pedantycznym, nie jest to „elektryczność”, ale „energia elektryczna”.

vsz
źródło
Zapomniałeś promieniowania podczerwonego (będącego główną konsekwencją ciepła).
Egor Skriptunoff
Przekształcanie się w ciepło, światło, dźwięk itp. Można by nazwać gdzieś „idącym”, prawda? Uważam, że to właśnie oznaczałoby OP.
Anon
Może więc @anon .. odpowiedź na OP jest taka, że ​​elektryczność po prostu trafia do atmosfery (jako energia innej postaci: ciepło, światło itp.)
Paulb
16

Używana przez nas koncepcja energii elektrycznej jest uproszczeniem. Nie jest to samo w sobie złe , ale jest znacznie bardziej skomplikowane niż założenia, które zakładamy.

Oto świetny zasób, który znalazłem, który szczegółowo wyjaśnia, czym jest energia elektryczna i jak działa. Jest napisany przez Williama J. Beaty, który jest inżynierem elektrykiem:

amasci.com/elect/elefaq.html

Oto fragment strony związany z tym pytaniem:

Dlaczego firma elektryczna rozlicza nas, skoro odbiera nam wszystkie elektrony, które nam daje?

Firma elektryczna NIE sprzedaje elektronów. Zamiast tego pompuje tylko elektrony. Pompuje ruchome elektrony wypełniające przewody. Elektrony są dostarczane przez atomy miedzi. Płacisz za usługę pompowania!

Ponadto, ponieważ linie energetyczne używają prądu przemiennego, elektrony naprawdę wcale się nie poruszają. Zamiast tego siedzą w jednym miejscu wewnątrz drutów i wibrują tam iz powrotem. (To trochę jak dźwięk: fale dźwiękowe poruszają się szybko, ale cząsteczki powietrza po prostu wibrują tam iz powrotem bez płynięcia do przodu.)

cst1992
źródło
4
Lubię żartować, że powodem, dla którego sieć zasilana jest prądem przemiennym, jest to, że gdyby użyli prądu stałego, firma elektryczna musiałaby nadal dostarczać świeże elektrony, podczas gdy użycie prądu przemiennego oznacza, że ​​mogą ciągle ładować te same elektrony.
supercat
Miasto pobiera ode mnie opłatę za wodę i każą mi ją odebrać ponownie (kanał ściekowy)! Niesprawiedliwe! Powinny ładować tylko raz. W każdym razie nie jest tak, że mogę włożyć więcej do kanalizacji niż z fajki wodnej.
1
@no comprende, o tak, robisz: pijesz wodę w pracy, a następnie wracasz do domu i wkładasz ją do kanalizacji! ;)
Jester
Właśnie zdałem sobie sprawę, że muzycy wciąż sprzedają ten sam dźwięk w kółko. Jeśli więc nie jest to światło, radio czy grawitacja, zostajesz oszukany!
7

Same elektrony dryfują od ujemnego bieguna akumulatora przez dowolną ścieżkę prądu, na której się znajdują, a następnie ostatecznie wracają do dodatniego bieguna.

Przenoszona przez nie energia zostaje rozproszona w postaci ciepła (zmarnowanego), światła (np. Wyświetlacza), energii kinetycznej (np. Głośnika) i tak dalej.

Tom Carpenter
źródło
Następnie ujemne ładunki przepływają przez elektrolit akumulatora w celu przestrzegania zasady „pełnego obwodu”. ... tylko czasami są to protony, jak w akumulatorach kwasowo-ołowiowych! Baterie alkaliczne mają jony -OH przepływające między płytkami w celu uzupełnienia obwodu. W każdym razie bateria nie jest źródłem „elektryczności”, a jedynie pompą, a przepływ jest zamkniętym kołem bez źródła ani zlewu.
wbeaty
5

Elektryczność się nie zużywa, zamiast tego energia jest przenoszona za pomocą elektronów. To energia, której używasz. Jeśli wyobrażamy sobie świat bez elektryczności, możemy wymyślić podobny układ do tego, w jaki sposób elektryczność jest zużywana, ale z czymś, co jest nam bardziej znane.

Wyobraź sobie, że miałeś specjalną linię wodną wchodzącą do domu z linią powrotną z powrotem do firmy wodociągowej. Cały system został zamknięty i pompowano wodę w kółko. Możesz jednak skorzystać z tego kręgu, wkładając do niego wtyczkę. Po podłączeniu przewodu jedna strona wtyczki będzie miała ciśnienie z dopływającej wody, a druga strona nie będzie miała ciśnienia. Jeśli na przykład masz mikser, którego chcesz użyć, twój mikser będzie miał dwie rurki. Podłączasz jedną rurkę do wysokiego ciśnienia, a drugą do rury powrotnej. Ciśnienie wody (napięcie) naciska na zawór w twoim blenderze. Kiedy zmienisz stopień otwarcia zaworu (opór), woda zacznie płynąć do twojego blendera, popycha koło wodne i wychodzi rurą powrotną z powrotem do firmy wodociągowej. Firma wodociągowa dba o to, by ciśnienie nie spadało, ale nalicza opłaty za przepływ wody. Woda nie byłaby „zużywana”. Mogliby nawet zmieniać kierunek wody w jedną i drugą stronę zamiast zmuszać się do zataczania pełnego koła.

W przypadku akumulatora można było umieścić wodę pod ciśnieniem w cylindrze podzielonym na pół. Zwiększysz ciśnienie o połowę, a następnie woda przepłynie do drugiej połowy. W końcu zużyjesz całą wodę z połówki ciśnieniowej i musisz ją naładować lub wepchnąć z powrotem do połówki ciśnieniowej.

codeMethod
źródło
3

Energia elektryczna jest jednym ze sposobów wykonywania pracy. Aby lepiej to zrozumieć, porozmawiajmy o innym sposobie wykonywania pracy.

Gdy koło wodne w rzece skręca, do pracy służą maszyny przymocowane do niej w sterówce. W tym scenariuszu woda jest analogiczna do elektronów poruszających się przez drut / urządzenia. Ani woda, ani elektrony nie znikają, po prostu przechodzą z wyższego stanu energetycznego do niższego stanu energetycznego, a ta różnica energii jest wykorzystywana do pracy.

Potrzeba więcej energii, aby przywrócić wodę / elektrony do wyższego stanu energetycznego.

Terry
źródło
Tak, zajęto się pozyskiwaniem prądu, chyba że chodzi o wiatr, słońce lub inne urządzenia pasywne, jeśli chcesz je uznać za pasywne. Praca polega na wytwarzaniu turbin, elektrowni węglowej, a nawet nuklearnej. zużyta energia jest wydawana jako rodzaj pracy, nawet jeśli jest to lampa LED lub telewizor LED. A ciepło jest zwykle dowodem pracy.
Tim Spriggs
2

Chociaż twoje główne pytanie brzmi „elektryczność”, popraw je, zmieniając brzmienie pytania na „Dokąd zmierza moc ?” Odpowiedź jest prosta: najczęściej zamienia się w ciepło . Nawet część, która zamienia się w dźwięk, fotony i promieniowanie, jest uważana za „formę ciepła” („ogrzewa” ona pewną część wszechświata).

Guill
źródło
2

Weź analogię do przepływu wody

Weź analogię z przepływem wody. (Aktualny => Przepływ czegoś)

Jeśli zatrzymasz pompę ręczną, woda nie przepłynie, a transfer energii w postaci przepływu wody zatrzyma się.

Ale woda nadal tam pozostanie.

Podobnie prąd elektryczny jest przepływem ładunku .

Jeśli przerwiemy obwód, prąd naładowanej cząstki zostanie zatrzymany;

ale naładowane cząstki (i są chemicznym składnikiem materii) nadal tam pozostały.

Po prostu zatrzymaliby się w tym miejscu (ruch netto).

Nie byliby również w stanie przenosić energii.


Kiedy bateria się skończy ; wszystkie reagenty w akumulatorze przekształcane są w produkt w jak największym stopniu (pozostałe reagenty, jeśli takie istnieją, nie mogą być uzyskane w równoważnej ilości). więc nie może już dalej pompować elektronów.

Gdy bateria się skończy, elektrony pozostają w materiale składowym zespołu obwodów.

Podczas gdy bateria działa i stopniowo się kończy, energia (która była zgromadzona w baterii), wydostaje się do otoczenia Energia (= niestabilność; lub zdolność do pracy), która była przechowywana w nowej baterii, wychodzi (gdy prąd elektryczny robi trochę praca w gadżecie). Energia, stopniowo tracona w otoczeniu podczas działania gadżetu. Powiedzmy, że w przypadku komputera typu tablet energia jest tracona w wyniku wychodzenia światła z wyświetlacza , dźwięku z głośników , ciepła z ścieżek elektrycznych itp.

Zawsze zmieszany
źródło
1

Pozostałe pytania mówią o przepływie elektronów, nie odpowiadając na konkretne pytanie. W przypadku tabletu zasilanego baterią zaczyna się od energii chemicznej zmagazynowanej w baterii. Gdy urządzenie jest aktywne, ta energia chemiczna jest uwalniana w celu przemieszczania elektronów wokół różnych obwodów. Niektóre są konwertowane na fotony i uwalniane jako światło z ekranu (niewiele, może kilka%). Prawie cała energia jest przekształcana w ciepło. Wszystko, co robi procesor, wytwarza tylko ciepło, praca obliczeniowa nie magazynuje energii. Wydajniejszy procesor może wykonać więcej obliczeń dla tej samej ilości wytworzonego ciepła. Często nie zauważysz tego ciepła wytwarzanego przez urządzenia zasilane bateryjnie, ponieważ tempo wytwarzania ciepła jest niskie, a przyrost temperatury jest często niewielki.

Sean Houlihane
źródło
1

Podoba mi się to pytanie, ponieważ pokazuje tak wiele różnych punktów widzenia - oto moje.

Elektryczność (w tym przypadku energia z baterii tabletu @ EthanT) jest trudna do zdefiniowania jako ogólny termin, ponieważ od początku ma tak wiele form; został wydobyty lub przechwycony, a następnie przetworzony, przesłany, ponownie przekonwertowany chemicznie w akumulatorze, a następnie wykonał pracę na tablecie. Na każdym kroku na tej ścieżce pojawiają się straty, ponieważ wszystko przechodzi na wyższy poziom entropii. Kiedy wszystko jest zrobione, materia i energia są jeszcze gdzieś obecne, ale są w bardziej losowym stanie, co czyni je mniej przydatnymi do wykonywania określonej pracy. Więc nic nie jest stracone, jest tylko coraz bardziej nieuporządkowane, aż stanie się tak losowe, jak to możliwe.

Coś jak moje biurko.

W każdym razie jeden punkt widzenia.

John Birckhead
źródło