Si la velocidad de arrastre de los electrones libres en un conductor eléctrico fuera cercano al de la luz, no funcionaría ninguna instalación eléctrica de las que disponemos hoy día y, además, aparecerían efectos de lo más asombroso. Imaginemos igualmente un conductor acodado 90º en el que circulen electrones libres a la velocidad de la luz. Creo que no hay que imaginar mucho para pensar qué sucedería. Para las densidades de corriente ordinarias, la velocidad de los electrones pocas veces supera el milímetro por segundo.
|
etiquetas: velocidad de la luz , electrones , conductores 
Estooo... no lo pillo.
Según esa velocidad, entre que le doy al interruptor y los electrones llegan a la lampara deberían pasar unos buenos 2000 segundos (una media hora por unos 2 metros de cable)...
reitero que no lo pillo...
A mi me despista la continua, a donde van los electrones?
Tu ejemplo también es muy claro.
El campo eléctrico sí que va a velocidad de la luz, porque de alguna manera "es" luz, pues es propagado mediante fotones. Los electrones puede que sean lentos, pero en presencia de un campo eléctrico se ponen en marcha enseguida.
No hace falta andarse p8r las ramas.0: Teoría de la Relatividad General y punto pelota.
Que si cables, que si campos, que si la tecnología actual, que si tal, que si cual....
Veo que éstos no han cogido un libro de Física en su puta vida.
Eso sí, veo que está redactado por "ingenieros" de la ETSII...
Es un error tan común que incluso los profesores lo explican mal y ponen el dibujillo del electrón moviéndose en el metal. Pero el electrón en corriente alterna lo único que hace es oscilar ligeramente aprovechando el orbital libre de los metales. En corriente continua puede llegar a desplazarse pero a una velocidad ínfima. Supongo que el origen del error es en que hablamos de "electricidad" y damos por supuesto que se trata de "electrones" ya que el fotón no se llega a estudiar hasta bien entrados en la Universidad.
Sólo en medios superconductores, aceleradores y túneles de vacío se puede mover un electrón a una velocidad apreciable.
#11 El diámetro de un electrón es "cero pelotero". Un electrón no tiene volumen alguno. La masa viene de su interacción con el bosón de higgs, no de que esté gordo.
Y por que el campo magnetico que se genera? No es por el movimiento de electrones?
A mí lo de la electricidad me lo explicaron una vez con el símil de la manguera y lo entendí, pero aún así no lo tenía presente y si me hubieras preguntado antes de leer el artículo hubiera caído de nuevo en las concepciones erróneas de toda la vida. Sabemos que al apretar el interruptor la luz se enciende al instante, por lo tanto "algo" va muy rápido, y "sabemos" que la electricidad son electrones, por lo tanto serán los electrones los que van muy rápido. Eso es lo intuitivo, erróneo pero intuitivo.
Piensa que cuando un electrones se mueven, lo hacen en fila, como en un gran atasco en la nacional.
Imagina una fila de coches esperando a pagar el peaje de la autopista, una fila de 10 km.
No hay que esperar al último de la fila para empezar a cobrar, de hecho es que según se va cobrando se van moviendo los electrones. Junto a la bombilla hay electrones esperando turno, dentro de la bombilla hay electrones esperando su turno, pero para salir por el otro lado, incluso al otro lado de la bombilla hay electrones esperando turno para moverse.
Si esto te sorprende te diré que los electrones del enchufe jamás llegarán a la bombilla. Tenemos corriente alterna en las casa que cambia de polaridad 50 veces cada segundo. Es decir, los electrones de los cables se mueven adelante y atrás como una sierra talando un árbol. Adelante y atrás 50 veces cada segundo, no de para avanzar mucho, pero como se mueven todos, incluidos los de dentro de la bombilla, eso produce calor y la bombilla se ilumina.
Es erróneo pensar que recorre en una sola dirección...
#20
#21
#23
#24
Os lo voy a liar un poco más. En realidad, los orbitales se solapan en las bandas de valencia (con v minúscula ;p ) y bandas de conducción. La electricidad no es más que las perturbaciones en las bandas de conducción.
Algo para leer mientras el Madrid le esté dando una una paliza al Bayern
es.wikipedia.org/wiki/Teoría_de_bandas y es.wikipedia.org/wiki/Banda_de_valencia
Pero lo agusto que se queda uno restregando el 4 - 0 al Bayern de Guardiola....
"Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material"
Ahi no dice nada de que la corriente sea un flujo de electrones, sino que el movimiento de los electrones la provoca.
EDIT: se refiere al tira y afloja de la alterna o al continuo de la continua.
¡En el diamante, por ejemplo a 124 mil Km/seg!
Probablemente en el metal caerá muchísimo la velocidad de los electrones libres.
Los electrones dependen de las características del metal por el que corren y la diferencia de potencial entre los nodos. Nada más.
I = V/R... de la corriente se puede sacar la velocidad de los electrones en un metal.
Los electrones tienen masa. Los fotones no, y es por no tener masa que pueden ir a la velocidad máxima permitida. Si los electrones pretendieran ir a la velocidad de la luz, su masa aumentaría hasta volverse infinita.
La corriente eléctrica lo que hace es que al producirse esta en una resistencia, se disipe parcialmente la potencia aplicada sobre el circuito en forma de luz y calor. P = I^2 * R, donde P es la potencia disipada, I la intensidad y R la resistencia en Ohmios:
es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_eléctrica#Potencia_que_disipa_una_r
Lo que crea el campo eléctrico es la diferencia de potencial entre ambos polos del generador. Cuando se cierra el circuito y tienes esa diferencia de potencial, hay campo eléctrico, y eso sí que va a la velocidad de la luz. Pero vaya, que electrones tienes en toda la materia.
Para verlo más fácil, es como si te pones a tocar una armónica. El aire que tú soplas no va a la velocidad del sonido, pero la perturbación del aire que escuchas sí.
#36 no confundas la velocidad de la luz con la del electrón, en un diamante no se mueve nada de nada el electrón
#40 de la I no se puede saber cual es la velocidad ya que depende de la densidad de electrones (doble de cantidad de electrones a mitad de velocidad dan la misma intensidad)
I =nº de cargas/ s... que pasan por un punto y sección de cable. Si mides una porción de cable lo sacas...
Verdad que no doy todos los datos, depende del número de cargas, pero la corriente es un dato para sacarlo.
Es la velocidad de los campos electromagnéticos (es decir la luz) la que se mueve a la velocidad de la luz. Esos campos desplazan electrones en el proceso.
P.D: Seguramente desde el punto de vista dualidad onda corpúsculo sea un poco más complicado.
Otro ejemplo sería una hilera de cajas. Si empiezas a empujar en un extremo, la última comenzará a moverse casi de inmediato (existe un pequeño retraso en lo que tarda en propagarse la energía del empuje, y en el caso de los electrones en un cable sí que es una fracción de la velocidad de la luz) por lo que el efecto se notaría en el extremo sin necesidad de que la caja que estás empujando recorra todo el camino.
#16 Te voy a contestar, pero no quiero que te lo tomes a mal porque en realidad la culpa es de la persona a la que hayas leído/oído hacer divulgación científica.
Te comento porque sospecho que te interesan estos temas:
"obviamente lo que se transmite es el frente de onda o pulso electromagnético, o dicho de otra forma, los fotones. Los electrones libres del metal sólo evitan que el fotón escape y le obligan a continuar su trayectoria dentro del metal creando un "túnel" para los fotones."
Los fotones aquí no tienen nada que ver, los únicos fotones relevantes son los que median la interacción electromagnética (fotones virtuales) responsables de que el desplazamiento de unos electrones afecte a otros electrones cercanos.
Los electrones libres (aunque es más descriptivo hablar de electrones que no pertenecen a un átomo concreto) forman parte de lo que se llama nube electrónica y al ser sometidos a un campo eléctrico tienden a acelerar hasta que chocan con otros electrones o protones (para más información busca sobre el camino libre medio), es decir, se mueven a lo largo del conductor pero a velocidades muy inferiores a la de la luz, la interacción entre ellos sí es a la velocidad de la luz.
"Por otro lado, es imposible que una partícula con masa se acerque a la velocidad de la luz"
Los neutrinos lo hacen, tanto que se dudo durante un tiempo de si tenían masa. Otro ejemplo son los rayos cósmicos (protones, neutrones, etc). No hace falta irse al LHC, pasa en la naturaleza.
"Supongo que el origen del error es en que hablamos de "electricidad" y damos por supuesto que se trata de "electrones" ya que el fotón no se llega a estudiar hasta bien entrados en la Universidad."
Te lo dije antes, pero te lo repito aquí, el fotón no pinta nada, son los electrones los que crean gradientes locales en el campo eléctrico. Y no creo que te refieras a fotones virtuales, porque esos sí que solo se me ocurre una carrera donde se enseñen.
"El diámetro de un electrón es "cero pelotero". Un electrón no tiene volumen alguno. La masa viene de su interacción con el bosón de higgs, no de que esté gordo."
Un error frecuente es confundir el bosón de Higgs con el campo de Higgs, este último es el responsable de la masa inercial de las partículas y no tendría, en principio, nada que ver con la masa gravitatoria.
Para intentar picarte un poco la curiosidad, no se sabe si hay un solo bosón de Higgs, supersimetría (SUSY para los amigos) predice 5 o más, por lo que el que se confirmó en LHC hace un año podría ser solo el menos energético de muchos.
Un saludo!!
Aplicas las ecuaciones de maxwell y sale una ecuación con soluciones sinusoidales que se desplazan dependiendo de la permetividad electrica y permeabilidad magnetica del medio.
Lo de intentar contradecir poniendo como ejemplo el neutrino y partículas provenientes de reacciones nucleares viajando en el vacío es, como se suele decir por aquí "intentar meterla con calzador".
Y esta frase es contradictoria consigo misma: "Los fotones aquí no tienen nada que ver, los únicos fotones relevantes son los que median la interacción electromagnética (fotones virtuales) responsables de que el desplazamiento de unos electrones afecte a otros electrones cercanos."
Estás mezclando física clásica (gradientes) con física cuántica (fotones
bosonesy electronesfermiones) para acabar haciéndote un lío y concluir que hay una "interacción" (sin definir de que se trata) que se propaga a la velocidad de la luz. Tu "interacción" son fotones del pulso electromagnético. Por cierto, la señal eléctrica no se propaga a la velocidad de la luz, sino bastante más lento, aproximadamente a un tercio de c). Este hecho es bien conocido en el diseño de circuitos electrónicos donde la ruta que conecta los diferentes circuitos se ajusta para que nunca pase de :1/3 * c / ciclo (bus cerrado)
o bien :
1/6 * c/ciclo (bus abierto)
y si esto no te convence quedamos tal día a tal hora en la plaza del pueblo y el que salga menos abollado tiene la razón.
Por lo menos el autor al que lees tiene la decencia de poner las referencias bibliográficas en sus artículos de divulgación. Es algo de agradecer.
#35 "En el caso del mar la ola es una onda de presión. En el caso del metal una onda electromagnética (fotones)"
Pásame también la referencia al libro donde habla de la "onda de presión" como interacción fundamental y cuál es su bosón asociado (no me valen los fonones ni otros bosones que no existan). Porque si la electricidad la explicas como propagación de fotones las ondas mecánicas tienes que asumirlas como lo mismo.
Y esta frase es contradictoria consigo misma: "Los fotones aquí no tienen nada que ver, los únicos fotones relevantes son los que median la interacción electromagnética (fotones virtuales) responsables de que el desplazamiento de unos electrones afecte a otros electrones cercanos."
La modifico para que tenga sentido estricto: Los fotones reales aquí no tienen nada que ver, los únicos fotones relevantes son los que median la interacción electromagnética (fotones virtuales) responsables de que el desplazamiento de unos electrones afecte a otros electrones cercanos.
Los fotones reales cumplen todas las leyes de conservación mientras que los fotones virtuales no, en este caso solo aparecerían como propagador. Repasa el punto 79 del Landau si no recuerdas bien los que son las partículas virtuales.
"Estás mezclando física clásica (gradientes) con física cuántica (fotones bosones y electrones fermiones) para acabar haciéndote un lío y concluir que hay una "interacción" (sin definir de que se trata) que se propaga a la velocidad de la luz. Tu "interacción" son fotones del pulso electromagnético."
Sí, y no simples bosones (el helio 4 también es un bosón), bosones gauge (fotones virtuales) que son mediadores de la interacción electromagnética y que no son fotones reales.
Y vendría bien que me aclares qué es para ti un pulso electromagnético, porque yo lo entiendo como esto:
es.wikipedia.org/wiki/Pulso_electromagnético
"Por cierto, la señal eléctrica no se propaga a la velocidad de la luz, sino bastante más lento, aproximadamente a un tercio de c)"
Supongo que lo dices por mi frase: "la interacción entre ellos sí es a la velocidad de la luz."
Ellos=electrones. No es discutible que la interacción entre dos electrones se produce a la velocidad de la luz, es la velocidad a la que se producen las interacciones fundamentales (incluso la gravedad que no está cuantizada de momento).
Este hecho es bien conocido en el diseño de circuitos electrónicos donde la ruta que conecta los diferentes circuitos se ajusta para que nunca pase de :
1/3 * c / ciclo (bus cerrado)
o bien :
1/6 * c/ciclo (bus abierto)
Ya has dejado el comentario de lo que se ve que sí entenderás como buen ingeniero electrónico o teleco que debes ser, pero de física los conocimientos se te quedan algo cortos.
y si esto no te convence quedamos tal día a tal hora en la plaza del pueblo y el que salga menos abollado tiene la razón
Dime por lo menos a qué lado del pacífico busco la susodicha plaza.
PD: yo no te he insultado en ningún momento para que me votes negativo, pero tú sabrás
Por favor: aprende a usar los votos correctamente. Si quieres utilizar un único voto para todo puedes usar el de "irrelevante". Parece que has estudiado si vienes a puntualizar en noticias de ciencia. No uses el voto spam incorrectamente.
saludos
Por esa misma regla de tres, te podría decir que venir a comentar este tema a una noticia que no tiene nada que ver, solamente para poder decirme esto, tampoco es lo más adecuado.
En cualquier caso, gracias por tu apreciación.
Un saludo.