ทำไมอิเล็กตรอนไม่ใช้เส้นทางที่สั้นกว่าในขดลวด?


43

ด้านล่างเป็นขดลวดทองแดงซึ่งสันนิษฐานว่าเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า จากความเข้าใจของฉันอิเล็กตรอนเดินทางไปรอบ ๆ ขดลวดเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก แต่ทำไมอิเล็กตรอนไม่กระโดดข้ามสายไฟและใช้เส้นทางที่สั้นที่สุด

ด้านล่างฉันพยายามวาดเส้นทางที่เหมาะสมสำหรับอิเล็กตรอน:


61
ลวดเคลือบด้วยชั้นฉนวน
Chamod

1
คอยล์ดังกล่าวมีฉนวนอยู่เสมอหรือไม่? แม้แต่สายเล็ก ๆ เหล่านั้นที่กลายเป็นม้วน?
เรือน

10
@ เรือนจำโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เรียกว่า "ลวดแม่เหล็ก"
DKNguyen

6
@ เรือนฉันว่าพวกเขามักจะมีฉนวนเพราะเมื่อเราใส่ขดลวดในระบบเราต้องการให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านมันแทนที่จะใช้ทางลัด ฉันแค่ลังเลกับ "เสมอ" เพราะอาจมีสถานการณ์แปลกใหม่ที่คุณอยากได้ อาจมีบางครั้งที่คุณต้องการแหวนทองแดงที่เชื่อมต่อกับบางสิ่งบางอย่าง แต่เนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลบางอย่างที่คุณต้องการให้ทำจากลวดแทนที่จะเป็นชิ้นเดียว ฉันไม่สามารถนึกถึงกรณีใด ๆ ที่เกิดขึ้นได้ แต่วิศวกรไฟฟ้าเป็นกลุ่มที่ฉลาด!
Cort Ammon

5
@ ขดลวดเรือนสามารถทำจากลวดเปล่า แต่พวกเขาจะต้องมีการเปิดหลวม (ไม่ได้สัมผัส) และไม่สามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าสูง สถานการณ์ทางการค้ามีไม่มากซึ่งสิ่งนี้มีประโยชน์ แต่คุณอาจเห็นมันในโครงการงานอดิเรก
ฮอบส์

คำตอบ:


100

ลวดชนิดนี้ใช้ทำขดลวดหรือที่เรียกว่า "ลวดแม่เหล็ก" https://en.wikipedia.org/wiki/Magnet_wire

ดูเหมือนว่าเป็นทองแดงเปลือย แต่จริง ๆ แล้วมันเคลือบด้วยฉนวนโปร่งใสบาง ๆ มิฉะนั้นคุณพูดถูก - หากลวดเปลือยจริงขดลวดจะไม่ทำงานเพราะกระแสอาจตัดตรงจากสายหนึ่งไปยังอีกสายหนึ่ง


4
ด้วยเหตุผลบางอย่างฉันจึงไม่สามารถหาคำตอบออนไลน์ได้ขอบคุณ
Ruan

10
ขดลวดนั้นมีชั้นอย่างระมัดระวังโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อให้ชั้นที่อยู่ติดกันไม่ได้มีความแตกต่างที่มีศักยภาพมาก สิ่งนี้จะช่วยลดความเครียดบนชั้นฉนวนดังนั้นมันจึงไม่สำคัญว่ามันจะบางหรือได้รับความเสียหาย
rolinger

14
และถ้าคุณเคยทำผิดพลาดในการคิดว่านี่เป็นเพียงแค่ลวดเปลือยคุณจะพบว่าคุณไม่สามารถบัดกรีได้อย่างรวดเร็วเพราะฉนวนเกิดการไหม้และจากนั้นก็เข้ามาขวางการยึดเกาะ เมื่อทำการบัดกรีลวดดังกล่าวมักจะต้องทำการปิดทางเคมีเพื่อไม่ให้มีการหุ้มฉนวนก่อน
Cort Ammon

2
และความเสียหายจากอุบัติเหตุต่อฉนวน (หรือรอยแตกที่เกิดจากความร้อนหรือสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนหรือการเคลื่อนที่ของขดลวดมากเกินไปหรือ .... ) ทำให้เกิดกางเกงขาสั้นซึ่งกระแสลัดไหลไปตามทางซึ่งทำให้แม่เหล็กมีประสิทธิภาพน้อยลง
dmckee

2
@CortAmmon ขึ้นอยู่กับความหนาเราสามารถดึงฉนวนออกจากปลายโดยจุ่มลงในประสานที่หลอมละลาย (ที่ปลายหัวแร้งของคุณ) สักสองสามวินาที คุณจะเห็นว่ามันสูบบุหรี่ซึ่งเป็นแล็คเกอร์ที่ถูกไฟไหม้
ฆ่า

1

บางครั้งพวกเขาใช้เส้นทางที่สั้นที่สุดเมื่อไม่ควรทำ ตามที่คนอื่น ๆ พูดสายไฟมักจะเป็นฉนวน อย่างไรก็ตามหากกระแสไฟฟ้าไหลในแม่เหล็กถูกขัดจังหวะโดย (เปิด) วงจรเปิดแรงดันไฟฟ้าจะสูงขึ้นจนกว่าอิเล็กตรอนเหล่านั้นจะ "ออก" - ไม่ว่าจะเกิดประกายไฟผ่านช่องว่างอากาศหรือทะลุผ่านฉนวน


คิดเกี่ยวกับน้ำในท่อของคุณ น้ำไหลในท่อตราบใดที่ความดันไม่มาก แต่ที่ความดันสูงพอน้ำจะไหลออกมาและไหลไปยังจุดต่ำสุดที่มีอยู่ในที่สุด สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้หากมีการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงมากกับตัวนำไฟฟ้า แน่นอนว่าตัวเหนี่ยวนำสามารถล้มเหลวในวิธีอื่น ๆ : กระแสที่มากเกินไปเป็นเวลานานเกินไปจะทำให้เกิดความร้อนซึ่งทำลายฉนวนและคุณจะมีปัญหาการสูบบุหรี่ ...
richard1941
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.