---

Hejsa...

Jeg spekulerede lige over noget her i aftes:
I et simpelt elektronisk kredsløb med en strømkilde og en pære - afgiver
elektronen ikke energi til/i pæren? Hvis der i kredsløbet benyttes
vekselstrøm - så når elektronerne ikke hele vejen gennem kredsløbet, eller?
Hvis de ikke gør det, hvordan får elektronerne så den energi tilbage som de
har afgivet til/i pæren?

....hvordan er det lige det hænger sammen?

-LC

--
"Nogen har alt,
men det er også alt hvad de har".

---

> I et simpelt elektronisk kredsløb med en strømkilde og en pære - afgiver
> elektronen ikke energi til/i pæren?

Jo, der afgives energi. Det er sådan set det eneste sted pærens varme og lys
kan komme fra.

> Hvis der i kredsløbet benyttes vekselstrøm - så når elektronerne ikke hele
> vejen gennem kredsløbet, eller? Hvis de ikke gør det, hvordan får
> elektronerne så den energi tilbage som de har afgivet til/i pæren?

Det afhænger af kredsløbets størelse, men generelt er svaret nej eftersom
elektronerne bevæger sig meget meget langsomt. Med vekselstrøm kan man sige
at elektronerne står stille og vibrerer (så helt stille står de ikke) i takt
med strømmens frekvens. Hvis du forestiller dig (lidt forsimplet) en ledning
som en række af 100 små fordybninger og en elektron som en lille kugle der
kan passe ned i en fordybning, hvor der er en kugle i hvert hul, så kan du
som vekselstrømskilde gøre det at du tager en kugle fra en anden bunke og
maser den ned i hullet i den ene ende af din hulrække. Derved skubber du til
den kugle der er der i forvenen så den ryger over i nabohullet hvorved den
skubber den eksisterende kugle videre. Hvis systemet er meget stift, så kan
du se at der popper en kugle ud i den anden ende af hulrækken med det samme
du maser din kugle ned i det første hul. Derefter tager du kuglen ud af
første hul igen hvorved du laver et tomrum som nabokuglen tiltrækkes af, så
den hopper op og fylder hullet og efterlader et tomrum som tiltrækker den
næste kugleetc.
Ved at trykke kugler ind eller tage kugler ud af det første hul får du hele
rækken af kugler til at hoppe frem og tilbage. Når de gør det inde i
glødetråden, så rammer de ind i trådens indre struktur og afsætter energi.
Energien til dette kommer fra dig som sidder og hiver i kuglerne. Det kan så
være et variabelt magnetisk felt du gør det ud for.
Det er lidt en børnehavemodel, men den burde illustrere hvad der sker.

---

Scripsit "Carlsen" <carlsens@webspeed.dk>

> I et simpelt elektronisk kredsløb med en strømkilde og en pære -
> afgiver elektronen ikke energi til/i pæren?

Tja, tjo. Men den har ikke haft energien med helt fra strømkilden. En
mere nøjagtig beskrivelse vil være at en elektron der allerede
befinder sig _i_ glødetråden bliver accelereret af det elektriske felt
og straks derefter bliver bremset ved at ramme ind i glødetrådnes
atomer. Den proces giver anledning til at elektronen efterhånden
flytter sig hen mod den positive ende af glødetråden og må erstattes
af elektroner der kommer ind i den negative. Men denne flytning går
langsomt, og den kinetiske energi der repræsenteres af
nettohastigheden er meget lille i forhold til mængden af energi
elektronen undervejs formidler mellem det elektriske felt og
varmesvingninger i glødetråden.

Det er i princippet ikke vanskeligere at forstå end at man kan
overføre en stor energi ved at trække en jernbanevogn igang gennem et
langt tov, uden at der er nogen dele af tovet der bevæger sig fysisk
mellem de to ender. De enkelte atomer i tovet bevæger sig ikke sig
ikke langt i forhold til hele tovets længde, men de kan alligevel
formidle en energitransport gennem de lokale kræfter de påvirker
naboatomerne med.

I et elektrisk kredsløb bevæger _energien_ sig hovedsageligt mellem
spændingskilde og pære i det elektromagnetiske felt - den del af den
samlede energi der findes som mekanisk bevægelse af elektroner i
ledningen er forsvindende.

(Faktisk foregår hovedparten af energitransporten gennem det felt der
findes i luften mellem de to tilledninger, hvilket ville have været et
berømt "paradoks" hvis ikke det var fordi man i praksis kan ignorere
denne viden fuldstændig, når man konstruerer kredsløb).

--
Henning Makholm "`Update' isn't a bad word; in the right setting it is
useful. In the wrong setting, though, it is destructive..."

---

Jeg har lige et tillægsspørsmål: (har lagt mærke til at du er god til
at svare på den slags spørgsmål)
Hvad sker der på partikkelplan, når en strøm løber gennem en modstand?
Kan det elektriske potentiale der står over modstanden illustreres
partikkelmæssigt? Hvad er spænding?

Well - hvis der kan siges noget kort og rammende.

Mvh Benny Andersen
-- praktiker, som har glemt fysikken holistisk set

---

Scripsit Benny Andersen <dont@mail.me>

> Jeg har lige et tillægsspørsmål: (har lagt mærke til at du er god til
> at svare på den slags spørgsmål)
> Hvad sker der på partikkelplan, når en strøm løber gennem en modstand?

Tak for rosen, men jeg er bange for at dit spørgsmål er så godt at jeg
ikke kan give et rigtig tilfredsstillende svar på det.

Fra ledningselektronernes side er forholdet let nok at få styr på. Man
behøver end ikke se kvantemekanisk på det for at opnå en kvalitativ
forståelse: Når der ikke er nogen spænding fistrer elektronen planløst
rundt i metallet som en kugle i en pingpongmaskine - den støder hele
tiden på atomer og bliver reflekteret tilbage i tilfældige retninger
ved elastiske stød. I gennemsnit står den stille, fordi alle
retninger er lige sandsynlige. Mens elektronen fistrer rundt,
udveksler den energi med atomerne som vibrerer i deres krystalgitter -
hvis den rammer et atom som netop i kollisionsøjeblikket er på vej mod
elektronen, vinder den kinetiskenergi, og tilsvarende taber den energi
hvis det ramte atom er på vej i samme retning ved sammenstødet. På den
måde er elektronen med til at udligne den gennemsnitlige
vibrationsenergi mellem metallets atomer. (Kræfter direkte mellem
naboatomer uafhængigt af ledningselektronerne bidrager også til denne
udligning).

Når vi sætter spænding på pæren opstår der et elektrisk felt på langs
af ledningen - så mellem hver kollision med et atom når feltet at
accelerere elektronen en lille smule i retning af pluspolen. Derfor
vil næste kollision _i gennemsnit_ ske et ganske lille stykke tættere
på pluspolen end i det symmetriske tilfælde. I løbet af millioner af
stød vil en gennemsnitlig elektron derfor langsomt vandre modsat
feltets retning, så samlet udfører feltet et arbejde på elektronen.
Men det tager rigtig mange kollisioner for hvert lille stykke i denne
gennemsnitlige vandring, hele feltets arbejde på elektronen indgår
straks i den løbende udveksling af energi mellem elektronen og
atomerne. På den måde bliver hele glødetråden efterhånden varmere.

Så langt, så godt. (Der er en masse forenklinger her i forhold til en
"korrekt" kvantemekanisk beskrivelse, men overordnet set er billedet
så vidt jeg forstår godt nok). Men det er jo bare en udvidet udgave af
hvad jeg sagde i før, og det nytter jo ikke noget til anden halvdel af
dit spørgsmål:

> Kan det elektriske potentiale der står over modstanden illustreres
> partikkelmæssigt? Hvad er spænding?

I ordinær kvantemekanik regner man med at det elektriske felt
simpelthen bare eksisterer - det er en del af scenen for hele det
kvantemekaniske spil men deltager ikke selv i det. Mere præcist
antager Schrödingerligningen for en elektron at vi i forvejen har
givet det elektriske _potentiale_ (og det tilhørende magnetiske
"vektorpotentiale") son et tal for ethvert punkt i rummet, og man kan
så regne løs og se at den måde potentialet indgår i ligningen, fører
til at elektronen accelererer i retning af et større potential - dvs
den opfører sig som om den blev påvirket af en kraft, og vi kan så
sige at dét er hvad en kraft *er*, punktum.

Vi kan så tilføje et kunstigt potential der siger at elektronen helst
ikke vil befinde sig udenfor ledningen, og opnå en teori der fungerer
storartet så længe vi ikke lader os genere af at potentialet skal
udregnes på klassisk vis med Maxwells ligninger (som ikke kender til
kvanter), og så længe vi ikke interesserer os for længdeskalaer (eller
bølgelængder) der er meget mindre end udstrækningen af et atom.

Men hvad så med fotoner? Mange af os har lært (= er blevet
indoktrineret uden yderligere uddybning) at det elekriske felt er
lavet af fotoner, som er partikler. Dem kan man ikke se noget om i
Scrödingerligningen. På et lidt højere niveau er man måske blevet
udsat for noget armviften om svingningsmodes i ræsonante hulrum og
postulater om diskrete energiniveauer for kvanteoscillatorer. Men det
er ikke klart hvordan det leder til en forståelse for hvordan man
bruger fotonertil at lave et _statisk_ potentiale. Hvis vi
ekstrapolerer fra oscillatormodellen ender vi med at forsøge at bygge
feltet af uendelig mange fotoner der hver især har nul energi,
frekvens og impuls. Den vej ender vi vist i mystisk nonsens.

Svaret herpå er at vi bliver nødt til at gå videre fra "ordinær
kvantemekanik" til "kvanteelektrodynamik" som er en eksempel på en
"kvantefeltteori". Og det er noget langhåret stads som jeg ikke helt
forstår. Jeg har købt mig et par bøger om det og er gået igang med at
tygge, men det følgende skal tages med et kilo salt:

Så vidt jeg forstår kan kvantefeltteori beskrives på to måder,
ihvertfald hvad angår kvanteeelektrodynamik. Den ene repræsenter
teoriens fysiske indhold (dvs hvad der "virkelig" antages at ske); den
anden er blot en bekvem matematisk omformulering som kan gøre
udregninger eller udledninger lettere. Desværre er der vist ikke fuld
konsensus om hvilken af de to beskrivelser der har hvilken rolle.

Den ene beskrivelse siger at det der grundlæggende findes, _er_ et
felt som knytter et tal for potentialet til ethvert sted i rummet
(igen tilsvarende for "vektorpotentialet"). Men ligesom
kvantemekanikken siger at en elektron kan eksistere i en overlejring
af flere tilstande hvor den er på forskellige steder i rummet (og
heraf opstår interferensfænomener), man hele feltet eksisterer i en
overlejring af flere tilstande hvor feltet har forskellige talværdier
i hver. Det fører til interferens mellem forskellige tilstande af
_feltet_, og på en måde jeg ikke helt har gennemskuet matematisk,
fører dette til at feltet under visse omstændigheder (tilstrækkelig
store afstande m.v.) _opfører_ sig _som om_ det var den samlede effekt
af et antal fotoner der udbreder sig i bølgebevægelser og interfererer
netop sådan som vi forventer fotoner gør.

Partikelnaturen af fotoner er ifølge dette billede blot en matematisk
illusion, men en illusion som i praksis gør konkrete udregninger meget
lettere.

Der hvor det så begynder at blive rigtig langhåret er at denne
anskuelse også siger at _elektronen_ som vi startede med blot er en
matematisk illusion som skabes af interferens mellem forskellige
tilstande af et "elektronfelt" som knytter noget der kaldes en
"spinor", til hvert punkt i rummet. Der er kun et elektronfelt, og
alverdens elektroner er i virkeligheden forstyrrelser i et og samme
felt.

I denne beskrivelse er det let at sige hvad en jævn spænding er: det
vil blot sige at de fleste af de tilstande det elektromagnetiske felt
befinder sig i en overlejring af, har værdier der er større i den ene
ende af glødetråden end i den anden. Foton-illusionen er ikke
nødvendig for at forstå det, så der er ingen grund til at bekymre sig
for meget om hvordan den _ville_ virke. Til gæld er de _elektroner_
feltet virker på, så blevet nogen underlige illusioner som det er
svært at få greb om.

Den anden beskrivelse siger at der fundamentalt set _findes_ elektroner
og fotoner, men ingen felter. Hele systemet af strømkilde, ledninger
og pærer kan eksistere i en overlejring af tilstande hvor der fx i en
tilstand er en foton på vej fra dénne elektron i strømkilden til hin
elektron i den ene ledning, og fotonen slet ikke findes i den anden
tilstand. Sådan en tilstand kan udvikle sig til en tilstand med færre
eller flere fotoner (idet elektroner kan absorbere og udsende
fotoner), og der er så et sæt regler for hvorledes to eller flere af
disse tilstande interfererer med hinanden. Disse "Feynman-regler"
opstiller man ved hjælp matematisk manipulation af en teori om felter,
men kan man vælge blot at opfatte felterne som en krykke der hjælper
med at gætte hvordan Feynman-reglerne ser ud.

I denne beskrivelse har vi vores elektroner endnu. Og selv en konstant
spændingsforskel er lavet af fotoner, eller ihvertfald af _muligheden_
for fotoner, for det vi ser som et felt er faktisk et
gennemsnitsresultat af en uhyrligt kompleks løbende interferens mellem
tilstande hvor der _bevæger_ sig fotoner mellem de forskellige
elektroner (og protoner) i opstillingen, og tilstande hvor der ikke
gør.


Min mest detaljerede kilde (Zee: Quantum Field Theory in a Nutshell)
anfører så vidt jeg indtil videre har kunnet afkode den, at det første
billede (felter er virkelige, partikler illusioner) p.t. er det mest
populære på forskningsfronten - og at det vist kun er i dette billede
mange af de moderne buzzwords ("spontant symmetribrud", "inflation",
magnetiske monopoler) giver mening.


Hm .. det blev langt og rodet og sikkert ikke oplysende. Beklager.

--
Henning Makholm "That's okay. I'm hoping to convince the
millions of open-minded people like Hrunkner Unnerby."

---

"Henning Makholm" <henning@makholm.net> skrev i en meddelelse
news:874q5aw8ge.fsf@kreon.lan.henning.makholm.net...
> Scripsit Benny Andersen <dont@mail.me>
>
> > Jeg har lige et tillægsspørsmål: (har lagt mærke til at du er god til
> > at svare på den slags spørgsmål)
> > Hvad sker der på partikkelplan, når en strøm løber gennem en modstand?
>
> Tak for rosen, men jeg er bange for at dit spørgsmål er så godt at jeg
> ikke kan give et rigtig tilfredsstillende svar på det.
>
> Fra ledningselektronernes side er forholdet let nok at få styr på. Man
> behøver end ikke se kvantemekanisk på det for at opnå en kvalitativ
> forståelse: Når der ikke er nogen spænding fistrer elektronen planløst
> rundt i metallet som en kugle i en pingpongmaskine - den støder hele
> tiden på atomer og bliver reflekteret tilbage i tilfældige retninger
> ved elastiske stød. I gennemsnit står den stille, fordi alle
> retninger er lige sandsynlige. Mens elektronen fistrer rundt,
> udveksler den energi med atomerne som vibrerer i deres krystalgitter -
> hvis den rammer et atom som netop i kollisionsøjeblikket er på vej mod
> elektronen, vinder den kinetiskenergi, og tilsvarende taber den energi
> hvis det ramte atom er på vej i samme retning ved sammenstødet. På den
> måde er elektronen med til at udligne den gennemsnitlige
> vibrationsenergi mellem metallets atomer. (Kræfter direkte mellem
> naboatomer uafhængigt af ledningselektronerne bidrager også til denne
> udligning).
>
> Når vi sætter spænding på pæren opstår der et elektrisk felt på langs
> af ledningen - så mellem hver kollision med et atom når feltet at
> accelerere elektronen en lille smule i retning af pluspolen. Derfor
> vil næste kollision _i gennemsnit_ ske et ganske lille stykke tættere
> på pluspolen end i det symmetriske tilfælde. I løbet af millioner af
> stød vil en gennemsnitlig elektron derfor langsomt vandre modsat
> feltets retning, så samlet udfører feltet et arbejde på elektronen.
> Men det tager rigtig mange kollisioner for hvert lille stykke i denne
> gennemsnitlige vandring, hele feltets arbejde på elektronen indgår
> straks i den løbende udveksling af energi mellem elektronen og
> atomerne. På den måde bliver hele glødetråden efterhånden varmere.
>
> Så langt, så godt. (Der er en masse forenklinger her i forhold til en
> "korrekt" kvantemekanisk beskrivelse, men overordnet set er billedet
> så vidt jeg forstår godt nok). Men det er jo bare en udvidet udgave af
> hvad jeg sagde i før, og det nytter jo ikke noget til anden halvdel af
> dit spørgsmål:
>
> > Kan det elektriske potentiale der står over modstanden illustreres
> > partikkelmæssigt? Hvad er spænding?
>
> I ordinær kvantemekanik regner man med at det elektriske felt
> simpelthen bare eksisterer - det er en del af scenen for hele det
> kvantemekaniske spil men deltager ikke selv i det. Mere præcist
> antager Schrödingerligningen for en elektron at vi i forvejen har
> givet det elektriske _potentiale_ (og det tilhørende magnetiske
> "vektorpotentiale") son et tal for ethvert punkt i rummet, og man kan
> så regne løs og se at den måde potentialet indgår i ligningen, fører
> til at elektronen accelererer i retning af et større potential - dvs
> den opfører sig som om den blev påvirket af en kraft, og vi kan så
> sige at dét er hvad en kraft *er*, punktum.
>
> Vi kan så tilføje et kunstigt potential der siger at elektronen helst
> ikke vil befinde sig udenfor ledningen, og opnå en teori der fungerer
> storartet så længe vi ikke lader os genere af at potentialet skal
> udregnes på klassisk vis med Maxwells ligninger (som ikke kender til
> kvanter), og så længe vi ikke interesserer os for længdeskalaer (eller
> bølgelængder) der er meget mindre end udstrækningen af et atom.
>
> Men hvad så med fotoner? Mange af os har lært (= er blevet
> indoktrineret uden yderligere uddybning) at det elekriske felt er
> lavet af fotoner, som er partikler. Dem kan man ikke se noget om i
> Scrödingerligningen. På et lidt højere niveau er man måske blevet
> udsat for noget armviften om svingningsmodes i ræsonante hulrum og
> postulater om diskrete energiniveauer for kvanteoscillatorer. Men det
> er ikke klart hvordan det leder til en forståelse for hvordan man
> bruger fotonertil at lave et _statisk_ potentiale. Hvis vi
> ekstrapolerer fra oscillatormodellen ender vi med at forsøge at bygge
> feltet af uendelig mange fotoner der hver især har nul energi,
> frekvens og impuls. Den vej ender vi vist i mystisk nonsens.
>
> Svaret herpå er at vi bliver nødt til at gå videre fra "ordinær
> kvantemekanik" til "kvanteelektrodynamik" som er en eksempel på en
> "kvantefeltteori". Og det er noget langhåret stads som jeg ikke helt
> forstår. Jeg har købt mig et par bøger om det og er gået igang med at
> tygge, men det følgende skal tages med et kilo salt:
>
> Så vidt jeg forstår kan kvantefeltteori beskrives på to måder,
> ihvertfald hvad angår kvanteeelektrodynamik. Den ene repræsenter
> teoriens fysiske indhold (dvs hvad der "virkelig" antages at ske); den
> anden er blot en bekvem matematisk omformulering som kan gøre
> udregninger eller udledninger lettere. Desværre er der vist ikke fuld
> konsensus om hvilken af de to beskrivelser der har hvilken rolle.
>
> Den ene beskrivelse siger at det der grundlæggende findes, _er_ et
> felt som knytter et tal for potentialet til ethvert sted i rummet
> (igen tilsvarende for "vektorpotentialet"). Men ligesom
> kvantemekanikken siger at en elektron kan eksistere i en overlejring
> af flere tilstande hvor den er på forskellige steder i rummet (og
> heraf opstår interferensfænomener), man hele feltet eksisterer i en
> overlejring af flere tilstande hvor feltet har forskellige talværdier
> i hver. Det fører til interferens mellem forskellige tilstande af
> _feltet_, og på en måde jeg ikke helt har gennemskuet matematisk,
> fører dette til at feltet under visse omstændigheder (tilstrækkelig
> store afstande m.v.) _opfører_ sig _som om_ det var den samlede effekt
> af et antal fotoner der udbreder sig i bølgebevægelser og interfererer
> netop sådan som vi forventer fotoner gør.
>
> Partikelnaturen af fotoner er ifølge dette billede blot en matematisk
> illusion, men en illusion som i praksis gør konkrete udregninger meget
> lettere.
>
> Der hvor det så begynder at blive rigtig langhåret er at denne
> anskuelse også siger at _elektronen_ som vi startede med blot er en
> matematisk illusion som skabes af interferens mellem forskellige
> tilstande af et "elektronfelt" som knytter noget der kaldes en
> "spinor", til hvert punkt i rummet. Der er kun et elektronfelt, og
> alverdens elektroner er i virkeligheden forstyrrelser i et og samme
> felt.
>
> I denne beskrivelse er det let at sige hvad en jævn spænding er: det
> vil blot sige at de fleste af de tilstande det elektromagnetiske felt
> befinder sig i en overlejring af, har værdier der er større i den ene
> ende af glødetråden end i den anden. Foton-illusionen er ikke
> nødvendig for at forstå det, så der er ingen grund til at bekymre sig
> for meget om hvordan den _ville_ virke. Til gæld er de _elektroner_
> feltet virker på, så blevet nogen underlige illusioner som det er
> svært at få greb om.
>
> Den anden beskrivelse siger at der fundamentalt set _findes_ elektroner
> og fotoner, men ingen felter. Hele systemet af strømkilde, ledninger
> og pærer kan eksistere i en overlejring af tilstande hvor der fx i en
> tilstand er en foton på vej fra dénne elektron i strømkilden til hin
> elektron i den ene ledning, og fotonen slet ikke findes i den anden
> tilstand. Sådan en tilstand kan udvikle sig til en tilstand med færre
> eller flere fotoner (idet elektroner kan absorbere og udsende
> fotoner), og der er så et sæt regler for hvorledes to eller flere af
> disse tilstande interfererer med hinanden. Disse "Feynman-regler"
> opstiller man ved hjælp matematisk manipulation af en teori om felter,
> men kan man vælge blot at opfatte felterne som en krykke der hjælper
> med at gætte hvordan Feynman-reglerne ser ud.
>
> I denne beskrivelse har vi vores elektroner endnu. Og selv en konstant
> spændingsforskel er lavet af fotoner, eller ihvertfald af _muligheden_
> for fotoner, for det vi ser som et felt er faktisk et
> gennemsnitsresultat af en uhyrligt kompleks løbende interferens mellem
> tilstande hvor der _bevæger_ sig fotoner mellem de forskellige
> elektroner (og protoner) i opstillingen, og tilstande hvor der ikke
> gør.
>
>
> Min mest detaljerede kilde (Zee: Quantum Field Theory in a Nutshell)
> anfører så vidt jeg indtil videre har kunnet afkode den, at det første
> billede (felter er virkelige, partikler illusioner) p.t. er det mest
> populære på forskningsfronten - og at det vist kun er i dette billede
> mange af de moderne buzzwords ("spontant symmetribrud", "inflation",
> magnetiske monopoler) giver mening.
>
>
> Hm .. det blev langt og rodet og sikkert ikke oplysende. Beklager.
>
> --
> Henning Makholm "That's okay. I'm hoping to convince
the
> millions of open-minded people like Hrunkner
Unnerby."

Det var så det mest interessante jeg har læst i år :) Her gik man og troede
at man vidste hvad elektricitet og dermed elektroner var....næ,,,det vidste
man så ikke :) Noget siger mig at ingeniør og teknikerstudierne trænger til
en revision :)

---

Scripsit "Jan Pedersen" <jantheman28@hotmail.com>
> "Henning Makholm" <henning@makholm.net> skrev i en meddelelse

>> Hm .. det blev langt og rodet og sikkert ikke oplysende. Beklager.

> Det var så det mest interessante jeg har læst i år :) Her gik man og troede
> at man vidste hvad elektricitet og dermed elektroner var....næ,,,det vidste
> man så ikke :) Noget siger mig at ingeniør og teknikerstudierne trænger til
> en revision :)

Spis nu lige brød til. I fysikken ved man aldrig hvad tingene _er_.
Man må begrænse sig til at forsøge at hitte ud af hvordan de _opfører
sig_. Og _opførslen_ af elektroner og elektricitet beskriver teorien
fuldstændigt, og den er eftervist i praksis med en afsindig stor
præcision. På den skala som ingeniørvidenskab og teknik har brug for,
er teorien klippesolid.

Pas på ikke at forveksle min famlen med at fysikerne er usikre.
Spørger man dem, holder de tværtimod kvanteelektrodynamikken op som
en af de to-tre mest succesrige, elegante og præcise teorier om
_nogetsomhelst_ i naturvidenskaben _nogensinde_.

--
Henning Makholm "Det er du nok fandens ene om at
mene. For det ligger i Australien!"

---

> Spis nu lige brød til. I fysikken ved man aldrig hvad tingene _er_.
> Man må begrænse sig til at forsøge at hitte ud af hvordan de _opfører
> sig_. Og _opførslen_ af elektroner og elektricitet beskriver teorien
> fuldstændigt, og den er eftervist i praksis med en afsindig stor
> præcision. På den skala som ingeniørvidenskab og teknik har brug for,
> er teorien klippesolid.
>

Tja elektroteknikken/ingeniørvidenskaben behandler jo ikke elektricitet som
andet end felter og strømme af elektroner. Fotoner omtales kun i
optotekniske sammenhænge og elektromagnetisme behandles som felter, fotoner
omtales ikke.

Det er forsåvidt ok sålænge vi taler om normal teknologi. Men det forekommer
mig man vil løbe ind i problemer hvis man forsøger at forske i nanoteknologi
ud fra dette grundlag. Nok derfor at dette emne er lagt på universiteterne
og ikke på ingeniørhøjskolerne når vi taler elektroteknik.

---

Scripsit "Jan Pedersen" <jantheman28@hotmail.com>

> Tja elektroteknikken/ingeniørvidenskaben behandler jo ikke elektricitet som
> andet end felter og strømme af elektroner. Fotoner omtales kun i
> optotekniske sammenhænge og elektromagnetisme behandles som felter, fotoner
> omtales ikke.

> Det er forsåvidt ok sålænge vi taler om normal teknologi. Men det forekommer
> mig man vil løbe ind i problemer hvis man forsøger at forske i nanoteknologi
> ud fra dette grundlag.

Nano er jo på atomstørrelse, og med så store afstande er den
traditionelle kombination af klassiske felter og kvanteelektroner så
vidt jeg forstår fuldt tilstrækkelig til praktiske formål. Men jeg kan
have misforstået noget.

(Metoder fra kvantefeltteori bliver i vidt omfang brugt i
faststoffysikken til at forsimple beregningerne om hvordan de mange
kvanteelektroner i modellen opfører sig - men så vidt jeg forstår er
der ikke tale om noget fundamentalt konceptuelt her).

--
Henning Makholm "Monarki, er ikke noget materielt ... Borger!"

---

Carlsen skrev:

> Jeg spekulerede lige over noget her i aftes:
> I et simpelt elektronisk kredsløb med en strømkilde og en pære - afgiver
> elektronen ikke energi til/i pæren? Hvis der i kredsløbet benyttes
> vekselstrøm - så når elektronerne ikke hele vejen gennem kredsløbet, eller?

Faktisk er det ikke så meget elektronernes bevægelse der er
vigtig. Den er langsom som sirup fra køleskabet. Det er en impuls
der overfører energi. Et simpelt forsøg kan illustrere det.

Man beder en skoleklasse - bortset fra én som er god til at løbe
- om at stille sig på række med ansigtet mod ryggen på den næste.
Så skal de lægge højre arm på skulderen af den næste. De bliver
instrueret om at så snart de mærker et skub på højre skulder,
skal de selv give skubbet videre til ham foran.

Løberen står ved siden af den bageste mand.

På et givet signal skal han spunse alt hvad han kan hen til
forenden. Samtidig skal den bageste person give et skub med
armen. Løberen har ikke en jordisk chance for at nå frem lige så
hurtigt som impulsen. Hvis man laver forsøget rigtigt, skal man
passe på hvis eleverne står tæt. Forreste mand i kæden bliver
sendt ret voldsomt fremad.

På lignende måde skal du forestille dig at elektronerne overfører
en impuls (med energi) med lysets hastighed selv om de selv ikke
bevæger sig ret hurtigt. Det er derfor ligegyldigt hvor langt de
selv flytter sig.

I vekselstrøm farer impulsen naturligvis frem og tilbage. Når den
påvirker glødetråden, afsætter den noget energi ligesom eleverne
ville afsætte energi hvis man havde anbragt.f.eks. et skovlhjul
som skubbeimpulsen kunne drive rundt.

> Hvis de ikke gør det, hvordan får elektronerne så den energi
> tilbage som de har afgivet til/i pæren?

Det gør de jo ikke. Det 'forsvinder' som lys og varme. Der må
hele tiden tilføres ny energi for ellers går lyset ud.

--
Bertel
http://bertel.lundhansen.dk/      http://fiduso.dk/