Tại sao các electron không đi theo con đường ngắn hơn trong cuộn dây?


43

Dưới đây là một cuộn dây đồng, có lẽ tạo thành một nam châm điện. Theo hiểu biết của tôi, các electron di chuyển xung quanh cuộn dây để tạo ra từ trường. Nhưng tại sao các electron không nhảy dây và đi con đường ngắn nhất?

Dưới đây tôi đã cố gắng vẽ đường đi có ý nghĩa (đối với tôi) để các electron đi:


61
Dây được phủ một lớp cách điện.
chamod

1
Là cuộn dây như vậy luôn luôn cách điện? Ngay cả những dây thực sự nhỏ tạo thành một cuộn dây?
Ruan

10
@Ruan Đặc biệt cái gọi là "dây điện từ".
DKNguyen

6
@Ruan Tôi muốn nói rằng chúng luôn được cách điện bởi vì khi chúng ta đặt một cuộn dây vào một hệ thống, chúng ta muốn dòng điện phải chạy qua nó chứ không phải là một phím tắt. Tôi chỉ do dự với "luôn luôn" bởi vì có thể có một số tình huống siêu kỳ lạ mà bạn muốn ngắn. Có lẽ đã có lúc bạn muốn một vòng đồng rắn kết nối với một thứ gì đó, nhưng do một số tính chất cơ học, bạn muốn làm cho nó ra khỏi dây chứ không phải là một khối rắn. Tôi không thể nghĩ về bất kỳ trường hợp nào xảy ra, nhưng các kỹ sư điện là một nhóm thông minh!
Cort Ammon

5
Cuộn dây @Ruan có thể được làm từ dây trần, nhưng chúng phải có các vòng lỏng lẻo (không chạm vào) và không thể xử lý điện áp cao. Không có nhiều tình huống thương mại trong đó điều này hữu ích, nhưng bạn có thể thấy nó trong một dự án sở thích.
hobbs

Câu trả lời:


100

Loại dây này, được sử dụng để chế tạo cuộn dây, thường được gọi là "dây điện từ". https://en.wikipedia.org/wiki/Magnet_wire

Trông giống như đồng trần, nhưng nó thực sự được phủ một lớp cách nhiệt trong suốt rất mỏng. Mặt khác, bạn hoàn toàn đúng - nếu dây thật sự trống, cuộn dây sẽ không hoạt động vì dòng điện có thể cắt thẳng từ dây này sang dây kia.


4
Điều đó có ý nghĩa, vì một số lý do tôi không thể tìm thấy câu trả lời trực tuyến, cảm ơn
Ruan

10
Các cuộn dây được xếp lớp cẩn thận, đặc biệt trên các thiết bị điện áp cao, do đó các lớp liền kề không có sự khác biệt tiềm năng lớn. Điều này làm giảm căng thẳng cho các lớp cách nhiệt, do đó, không có vấn đề gì nếu chúng mỏng hoặc bị hư hại.
rolinger

14
Và nếu bạn đã từng phạm sai lầm khi nghĩ rằng đây chỉ là dây trần, bạn sẽ thấy rất nhanh rằng bạn không thể hàn nó vì lớp cách nhiệt bị cháy và sau đó cản trở bạn, ngăn ngừa sự bám dính. Khi hàn dây như vậy, người ta thường phải tước hóa chất đầu cuối để nó không được cách điện trước.
Cort Ammon

2
Và vô tình làm hỏng lớp cách điện (hoặc nứt do môi trường nhiệt hoặc ăn mòn hoặc chuyển động cảm ứng quá mức của cuộn dây hoặc ....) làm cho quần short trong đó dòng điện bị cắt ngắn dọc theo cách làm cho nam châm kém hiệu quả.
dmckee

2
@CortAmmon Tùy thuộc vào độ dày, người ta có thể loại bỏ lớp cách nhiệt bằng cách nhúng nó vào vật hàn nóng chảy (trên đầu que hàn của bạn) trong vài giây. Bạn sẽ thấy nó hút thuốc, đó là sơn mài đang cháy
slebetman

1

Đôi khi, họ đi con đường ngắn nhất, khi họ không được phép. Như những người khác đã nói, các dây thường được cách điện. Tuy nhiên, nếu một dòng điện chạy trong nam châm đột ngột bị gián đoạn bởi (giả sử) một mạch hở, điện áp sẽ tăng lên cho đến khi các electron đó "thoát ra" - bằng cách phát ra một khe hở không khí hoặc phá vỡ lớp cách điện.


Hãy suy nghĩ về nước trong đường ống của bạn. Nước chảy trong các ống miễn là áp lực không lớn. Nhưng ở áp suất đủ cao, nước chảy ra và cuối cùng chảy đến điểm thấp nhất có sẵn. Điều này có thể xảy ra nếu điện áp rất cao đột nhiên được đặt vào cuộn cảm của bạn. Tất nhiên, cuộn cảm có thể thất bại theo những cách khác: dòng điện quá lâu sẽ gây ra sự nóng lên phá hủy lớp cách nhiệt và bạn sẽ gặp vấn đề hút thuốc ...
richard1941
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.