мини-чат

2026-10-21, 12:14:50
Bombar: новых идей нет. кончились. все устали

2026-10-21, 12:26:06
Binks: Ага, нету идей, и муделаторы сдулись со светящимися лампочками

2026-10-21, 12:38:41
ЖекаК: Пока шпагами не перестанем меряться, срач будет до усрачки. На любой площадке, по этому нужно развиваться духовно, буквально.

2026-10-21, 12:40:29
Bombar: а кто не будет развиваться духовно, того забаним

2026-10-21, 12:57:01
DELAMORTO: Не в этом причина, с новой идеей срач начинается, а он заепал! По факту дела мало кто говорит, но зато много срет. Реши проблему и форум будет живой

2026-10-21, 12:58:01
DELAMORTO: Критикуя предлагай- вот принцип, или заткнись. А то - это делали 100 оет назад и попугаев не было...все срем

2026-10-21, 12:59:25
DELAMORTO: Не критики нужны , а созидатели. Если только критикуешь - в баню, если критикуешь и предлагаешь решение- обсуждаем. А если ник SMD  удалять как имбицила сразу с форума

2026-10-21, 13:01:37
DELAMORTO: форум нужен для развития идеи, а не для ее похорон в среде идиотов.

2026-10-21, 13:02:55
Bombar: сейчас движок позволяет широкий спектр администрирования

2026-10-21, 13:03:26
Bombar: можно и без бани ограничивать темы и категории.

2026-10-21, 13:33:46
ЖекаК: Скрытый подфорум?

2026-10-21, 14:36:09
Bombar: да. и зкрытка и более изоощренно

2026-10-21, 14:36:40
Bombar: например, некоторые разделы можно сделать для всех только дя чтения, и только избранные там могут писать

2026-10-21, 14:39:02
Bombar: никто не может там писать хочешь, ты станешь избранным и тольо ты там сможешь писать?

2026-10-21, 14:39:27
Bombar: или только те, кого ты пожелаешь

2026-10-21, 15:25:11
Bombar: эээ... ааа.. как бэ...

2026-10-21, 15:27:42
Bombar: вернул

2026-10-22, 07:57:33
mmc: Бомбар,что за фигня,ссылку ставлю в капанадзе,а она оказывается в балаболке?

2026-10-22, 08:42:12
Bombar: не знаю. всё работает отлично

2026-10-22, 08:45:57
Bombar: пост перенёс


Напряжение, Заряд, Ток

Автор Vasilius, Авг. 06, 2016, 15:44

« назад - далее »

viktorius64

Как уже было сказано - если в электрическое поле поместить другой наэлектризованный предмет, то возникают силы взаимодействия. Электрически заряженные предметы или притягиваются, или отталкиваются. Заряды одного знака отталкиваются, а заряды противоположных знаков притягиваются, что и подтвердил француз Кулон, и закон вывел и подпись поставил!!!. Правильнее сказать, что взаимодействуют поля зарядов, но это уже современная сказка и для нашего повествования совсем не обязательная.
Конечно возникла необходимость как-то измерять и количество электричества в заряде, и параметры поля, которое взаимодействуя с другим электрическим полем, двигало предметы. Какую же меру можно было предложить для неизведанного? Ну если электрическое поле заряженного предмета двигает другие предметы, обладающие электрическим зарядом, то как минимум можно измерить способность электрического поля совершать работу. Поэтому логика выстроилась простая. Чем сильнее электрический заряд, тем сильнее и его поле. Измеряя способность электрического поля совершать работу можно было измерить и электрический заряд, явившийся причиной появления этого поля.  Витиевато конечно, но,  измерять величину заряда по непосредственному методу голландца Мушенбрека из Лейдена почему-то никто не захотел!
Этот деятель все делал голыми руками и как-то нечаянно измерил величину заряда случайно сделанного им конденсатора электричества, названного «Лейденской банкой». Измерение было просто потрясным! Но почему-то Мушенбрек отказался от этого метода, и более того - стал ярым его противником и активно взялся за миссионерскую деятельность среди физиков под лозунгом - «Если не хочешь дать дуба!».
Однако, не смотря на это в 1746 году немец Иоган Винклер  попробовал переубедить научный мир.  Он усовершенствовал лейденскую банку Мушенбрека, выполнил с ней ряд экспериментов и первый наряду с Б. Франклином применил параллельное соединение банок в батарею, создав батарею из трех банок. Его заряды стреляли так, что слышно было за 200 шагов! Авторитетом для него Мушенбрек видимо не был, или его высказывание про то как его токнуло ёбом -  «Я не согласился бы подвергнуться еще раз такому испытанию даже за королевский трон Франции» он не слышал, или решил  таки присвоить себе авторство нового метода измерения не смотря ни на что. В общем когда судороги прекратились и кровь из носа перестала идти, мысли Винклера приобрели ещё одно направление. В 1753 он построил молниеотвод.

Поэтому постановили, что измерять величину заряда жизненно важно измерением количеством работы производимой электрическим полем, возникающим вокруг заряда..

Прежде всего нужно было выяснить, какие заряды в каких телах как взаимодействуют. Понятно, что один и тот же заряд можно разместить и в большом объёме, и в маленьком. Что же произойдёт с силой электрического взаимодействия в таком случае? Не получиться ли так, что измеряя работу поля, по вытеснению заряда находящегося в большом предмете и того же заряда в маленьком предмете мы получим и результаты разные? Или такой вопрос: «А не изменится ли сила взаимодействия если заряд, создающий поле, выталкивающее другой заряд, будет расположен в разных предметах, по размеру, по форме и т.д. А что? Заряди один и тот же заряд в маленькую пушку и в огромную. Маленькая выстрелит так, что стену проломит, а большая только дым пустит! И когда проверили, что же определят силу отталкивания: размер предмета или количество электричества, т.е. заряд, то оказалось, что сила, с которой предметы отталкиваются определяется не размерами электрически заряженного предмета, а единственно лишь величиной электрического заряда, поэтому слова «предмет» или «вещество» сами собой нивелировались за ненадобностью и остался только «электрический заряд», а так как его теперь девать было некуда, от предметов то отказались, то придумали название – «точечный»! Зато теперь стало понятнее, как определить величину электрического заряда. Если взять геометрический центр заряда (точку) и измерить силу, с которой поле заряда выталкивает пробный заряд на конкретном расстоянии от центра, то вот и количественная характеристика поля, а значит и количество электричества! Такую характеристику поля назвали напряжённостью поля, а за единицу измерения взяли такую напряжённость поля, при котором поле выталкивает заряд в 1 Кулон с силой 1 Ньютон. То ли в то время подходящих Мэтров в физике не нашлось и все фамилии были при деле, или что вероятнее дело было после праздников, так и оставили единицу измерения напряжённости поля безымянной, а вернее двухимённой – Ньютон/Кулон.
 Тогда же было замечено, что сила притягивания или отталкивания электрически заряженных предметов зависит от расстояния до самих предметов. Ближе к заряженному предмету электрические силы проявляются наиболее сильно и ослабевают по мере удаления от электрически заряженного предмета, то есть электрическое поле слабеет на расстоянии от заряженного предмета и максимально активно у самого заряженного предмета. Получается, что в одной точке поле имеет одни параметры и способно выполнить одну работу выталкивая или притягивая другой электрический заряд, а в другой точке эта способность другая! Иначе говоря - потенциальная энергия поля в каждой точке разная.  Вот так и появились два основных определения в электричестве: «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД» и «ПОТЕНЦИАЛ».  Электрический заряд – это, как Вы понимаете, количественное значение электризации, количество электричества, а «потенциал» - это потенциальная энергия поля в КОНКРЕТНОЙ точке.  Итак, у электрического поля появилось свойство – ПОТЕНЦИАЛ, как вес у человека. Раз определились с тем, что нужно измерять, то дело оставалось за единицей измерения, и конечно - её названием!
С выбором единицы измерения потенциала долго не мудрили. Если нужно что-то измерять, то меряют (извините за тавтологию)  МЕРОЙ, которая представляет из себя то же самое, что мы будем измерять, только строго определённого количества. Вес измеряют в килограммах, граммах – это чётко отмеренное количество вещества, которое создаёт определённое давление на опору (весы), время меряют строго отмерянными временными интервалами, и т.д. Если наша мера представляет собой некоторое количество энергии, то само собой получается, что, измеряя потенциал поля, нужно измерять его некими отмеренными кусочками энергии. Решили так. За единицу измерения потенциала взяли тоже потенциал, но отмеренный, проверенный. В то время, когда назрела необходимость чёткого измерения потенциала и приведения сотен единиц измерения к одной мере, принятой во всём мире, уже успешно использовали единицу измерения работы «ДЖОУЛЬ» и единицу измерения электрического заряда «КУЛОН». Посему вопрос решили просто! Таким отмеренным «количеством потенциала» стала разница потенциалов электрического поля в двух точках «А» и «Б», при которой перемещая заряд в 1 Кулон, из точки «А»  в точку «Б» необходимо совершить работу совершить работу в 1 Джоуль.  Что значит совершить работу? Это значит не только передвинуть предмет (в данном случае заряд), а в течение его движения прилагать силу к нему. А силу надо прилагать только тогда, когда что-то мешает. В данном случае мешает поле. Мы должны двигать заряд из точки с меньшим потенциалом в точку с большим потенциалом.

viktorius64

Как Вы знаете из определения работы, работа - это сила, помноженная на расстояние. То есть необходимо во время всего пути прилагать силу. Запомним этот постулат! В дальнейшем он нам ой как пригодится! А также запомним второй постулат, как бы мы ни упирались пытаясь сдвинуть шкаф, сколько бы мы НЕ ПОТРАТИЛИ ЭНЕРГИИ, если мы его не сдвинули - работа не была совершена, бабки пролетели мимо нас!

Что мерить, было понятно. Меру тоже придумали и все согласились «мерить кисель этой ложкой». Дело было за самым приятным – названием единицы измерения. Как Вы знаете, тогда хорошим тоном считалось давать единицам измерения имена собственные.  В буквальном смысле. В те достопамятные времена уже многие учёные мужи успели засветиться на научном небосклоне, и претендовали на свою единицу измерения. Выбран был Алесса́ндро Джузеппе Анто́нио Анаста́сио Джерола́мо Умберто Во́льта (итал. Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Gerolamo Umberto Volta; 18 февраля 1745, Комо — 5 марта 1827, там же) — итальянский физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве; граф (1801).  Как уже понятно человек с таким именем и таким списком наук был видной заявкой на новую единицу измерения. На том и порешили! Правда имя внесло некоторую заминку, но и тут всё разрешилось счастливо – остановились на последнем – «Вольта», немного причесав для соответствия остальным – «ВОЛЬТ».  На этом часть связавшую потенциал и Вольт мы заканчиваем, ибо основное сказано! Главное и самое важное, что вы должны запомнить: ВОЛЬТ в электростатике - это работа, это некое КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ.

Но это было только начало «оперы» под названием «ВОЛЬТ»! Как уже было сказано, я немного позволилю себе перемешать в кучу последовательности, даты и пр. для более простого понимания сказанного, поэтому не стоит выискивать тут исторической правды и привязки к годам. Главное всё понятно!

Длительное время «ВОЛЬТАМИ» измеряли потенциал электрического поля и все были довольны, ибо больше претендентов на подобную процедуру не было. Но всем «подсиропил» опять же итальянец Луиджи Гальвани. Этот учёный обнаружил возникновение разности потенциалов при КОНТАКТЕ разных видов металла и электролита. Тут уже не надо было ничего тереть «в поте лица своего» положил одно на другое и электричество «попёрло в массы»! Правда оно как бы отличалось от привычного тогда учёным электричества и некоторые засомневались в идентичности того и другого, но разность потенциалов вещь убийственная! Против неё не попрёшь! И особенно неудобно переть против начальства. Поэтому Гальваническое нечто было пусть и не торжественно, но принято в электрические «ряды»! Однако, долгое время учёные различали два вида электричества – электричество «напряжения» (это то, что было связано с высокими потенциалами, добыванием трением и прочими лейденскими банками) и электричество Гальвани. Майкл Фарадей (которого в начале 20 века в русских изданиях подозрительно именовали Михаилом Фарадеем, что отбрасывает некую тень на славное имя Штирлица) так прямо и говорил – «Таким образом очевидно, что токи гальванического электричества обнаруживают явления индукции, до некоторой степени аналогичные явлениям, создаваемым электричеством «напряжения», хотя, как будет видно далее, между ними существует множество различий.   -  стр18, п 26, том 1, «Исследования по электричеству» М.Фарадей Издательство академии наук СССР 1947г. ».
Но потенциал, он и в Африке  - «потенциал», а начальник он начальник и в Москве, а не только на Колыме! Начальник приказал и электричество Гальвани насильно «декоммунизировали» и вернули исторические «корни». Откуда мы видим, что дебилизация населения имеет давние и славные корни, а не является приметой современности.

Возможно кому-то в голову и приходила крамольная мысль, что электрическое поле может оказаться следствием не только одного процесса, а значит и разница потенциалов не есть однозначный признак какой то одной причины его возникновения. Вот у человека есть вес, и если бы нашли новое животное, также обладающее весом, то это совсем бы не значило его принадлежность к Homo Sapiens. Но с электричеством всё сложилось так как сложилось,  душение светлых мыслей и их носителей имеет древние и славные традиции! То, что открыл Гальвани было признано как электричество напряжения, правда с несколько иными параметрами, чем то электричество, что было известно ранее.
И всё бы было хорошо и всё срослось бы, ведь всё соответствовало выбранной логике – электрический заряд(ды) – электрическое поле – потенциал – разница потенциалов, если бы не оказалось, что электроны, которые двигаются в токе электронов обладают строго отрицательным зарядом и идут они туда, где положительный потенциал со знаком «+».  В электричестве же напряжения движение зарядов обуславливается естественными природными законами от мест, где заряд большой в места, где заряд маленький и большой заряд в этом электричестве это всегда положительное значение по отношению к маленькому заряду, НЕЗАВИСИМО от знака. Посему естественно принятое в то время направление электрического тока от плюса к минусу. В таком токе даже отрицательный заряд должен двигаться из мест где таких зарядов много в места где таких зарядов мало. Какого бы знака заряд не был, при соприкосновении заряженного и незаряженного предметов, заряд растекался по обоим предметам равномерно.

Но как видно физикой в то время управляли люди с сильной волей и данный пассаж как бы не заметили, причём все, и игнорируя все законы приличия продолжали и продолжают указывать направление тока электронов от плюса к минусу! А надо бы «прогнуться» перед тружениками электронами и развернуть стрелки диодов на схемах!
В общем, как Вам уже понятно, теперь мы плавно переходим к понятию «ток электронов».  Основную лепту в шествие электричества Гальвани внёс уже знакомый нам Вольта, изобретя вольтов столб, или по-другому гальваническую батарею. В сущности разницы никакой – электричество Гальвани, а столб Вольтов. Электричество Гальвани, в исполнении Вольты, оказалось процессом, который является следствием химической реакции, когда при одном виде химических реакций выделяются «лишние» электроны, а в другом виде химических реакций электронов соответственно не хватает.  Начавшись эти реакции тут-же затихают, потому как в первом типе реакций электроны некуда девать, а в другом типе реакций электроны неоткуда брать. Если же эти две реакции соединяются веществом, по которому электроны можно провести из одной области в другую возникает массовый ток электронов, продолжающийся до тех пор, пока реакции не прекратятся, или масса «спешно эвакуируемых» электронов не развалит в конец кристаллическую решётку проводника.  Вещества, которые проводят электроны, назвали проводниками, как и в случае с электричеством напряжения. Правда как-то в радостной спешке не заметили, что стекло, являющееся проводником в случае электричества напряжения и даже веществом, давшим название одному из видов электрического заряда, с током электронов не дружило вовсе, не пропускало его и не накапливало, да и другие косяки как-то проскользнули незамеченными.  В общем, если говорить проще – Вольта изобрёл химический генератор, процессы в котором запускаются открытием «погранперехода» для электронов из одной области генератора в другую.

Ток электронов, или как его назвали – электричество Гальвани, интересен многими своими свойствами! В данном случае, в смысле признания этого процесса электрическим, то есть таким, где главное это заряды, движение зарядов, электрические поля и пр., важен такой момент, что каждый электрон, который не находится в составе атома обладает электрическим зарядом, и что характерно зарядом ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ и естественно, по факту обладания электрическим зарядом, каждый электрон обладает своим собственным электрическим полем. Понятно, что там, куда электроны набились, растёт электрическое поле (оно всегда одно) с отрицательным знаком, а там откуда электроны вытянули теперь нехватка отрицательных зарядов, а следовательно - доминируют заряды положительные и там растёт электрическое поле с положительным знаком. НО! Ток электронов электричества Гальвани, в отличии от электричества напряжения, процесс не добровольный, а подневольный, это процесс «из-под палки». Если бы электроны не «вынуждали» сидели бы они себе, как и сидели в составе атомов – электрически нейтральные. Конечно, свободный электрон со своим отрицательным зарядом и полем не может игнорировать внешние электрические поля и всячески соответствует законам природы, по мере своих сил и возможностей, что мы и видим в сотнях разновидностей электровакуумных приборов и других устройствах со свободными электронами, но в химическом генераторе Вольты или гальванической батарее никакого внешнего электрического поля, выталкивающего электроны нет, и потом – все электроны в составе атома электрически нейтральны, иначе не сидели бы они в атоме. Есть только химическая реакция и не более. Поэтому движутся электроны не оттуда, где чего-то много, туда где чего-то мало, а туда куда их гонят. А поле, в смысле общее электрическое поле» какое уж получится! И никто почему-то не задаётся вопросом, а как может электрическое поле втолкнуть электроны из состава атома, если в составе атома электрон становится электрически нейтральным, поле электрона нейтрализуется противоположным полем других частиц?

viktorius64

Да у каждого свободного электрона есть своё электрическое поле, и они складываются, образуя общее поле, и потенциал в нём есть, и разница потенциалов. Но это поле «подневольных» электронов, силой вытолкнутых. Поле «рабов»! Даётся это поле электронам немалым трудом, чтобы получить поле с потенциалом в 1000В надо ой как сжать электроны, чтобы их поля совместились в одной точке пространства до такой степени! Если в электричестве напряжения получить разницу потенциалов в 1000 Вольт дело плёвое и неопасное для человека, то 1000 вольт в токе электронов это смерть для человека. Разряд 1000В электричества напряжения на человека - это больше щелчок и слабый быстрый укол, а разряд 1000В тока электронов это образно говоря «руины Рима», то как действуют 1000В электричества напряжения на человека и 1000В электричества Гальвани можно уподобить порыву ветра и ударной волне атомного взрыва.
Однако правила есть правила! Если было принято, как основа, что заряды двигаются оттого, что их притягивает заряд противоположный по знаку, или отталкивает заряд одноимённого знака, вернее поля этих зарядов, а ещё точнее -потенциальная энергия этих полей, то вынь да положи электрическое поле в гальваническом элементе выталкивающее заряды! И то что электрон первичен, а его заряд вторичен это не главное, и то что в составе атома электрон электрически нейтрален тоже не аргумент!  Канон гласит – «Чтобы заряд двигался на него должно воздействовать внешнее электрическое поле, заряд всегда двигается из большего потенциала в меньший»! Разница потенциалов – и всё тут!!!

В общем, как Вы сами понимаете, ток электронов подвели к логической цепочке: - «Напряжение – это разница потенциалов», напряжение и определяет параметры процесса Не электроны движутся под действием ЭДС, а мощность передаётся через напряжение их полей и может изменяться при одном и том же движении, а движение привязали к напряжению, тут вот и получаются всякие парадоксы со скоростью и плотностью и пр.

Главная засада в этой логике (ИМХО) – если в электричестве напряжения нет напряжения, то нет и силы, которая двигает заряды. А в случае с током электронов это золотое правило электричества напряжения иногда попросту не работает. Мы не станем сейчас вытаскивать на свет сверхпроводимость и прочие премудрости, а вспомним лишь о заряде конденсатора или нарастании тока в индуктивности. Есть в переменном токе такое понятия как косинус Фи. Попросту говоря - это показатель отставания тока от напряжения или наоборот. Вы можете себе представить картину, что заряд двигается, а разница потенциалов, образно говоря, ещё не пришла с обеда? ... В токе электронов это обычная картина. Например, в начальной стадии заряда конденсатора – мы видим, что электроны уже давно несутся как угорелые, а разницы потенциалов на обкладках конденсатора нет, и только потом она начинает появляться как суперпозиция полей электронов.
Всё потому, что картина электрических полей не есть главное в токе электронов, а  всего лишь следствие движения электронов. Ещё раз повторим, что свободный электрон, по причине обладания электрическим зарядом выполняет все правила, выведенные для электричества напряжения: в электронно-лучевой трубке, вакуумных лампах и во множестве других электротехнических изделий.  Одно другого не отменяет. И в большинстве случаев многие процессы происходят в проводниках одновременно.

В общем я думаю понятна моя позиция. Ток электронов и распределение электрического заряда два разных процесса. (ИМХО)

sector+

Скорость передачи энергии называется мощностью.
Словосочетание "передача мощности" - смысла не имеет.

sector+

Ещё один интересный факт, связанный с протеканием электрического тока в проводнике, заключается в следующем.

Все мы с вами знаем, что в статике нескомпенсированный заряд распределяется по поверхности проводника. На клеммах батареи – он тоже распределяется по поверхности клемм.
При замыкании же цепи, казалось бы, движение нескомпенсированного заряда также должно происходить по поверхности проводников – потому как заряд нескомпенсированный, и отталкиваясь, выскакивает на поверхность. Казалось бы... Однако в цепях постоянного тока никаких проблем, связанных с поверхностным протеканием заряда не наблюдается. Все потери в таких цепях – объемные. А омическое сопротивление проводников для цепей постоянного тока рассчитывается исходя из их поперечного сечения. И это работает... – что подтверждает, что постоянный ток протекает в объеме проводника, а не по его поверхности.
Так почему в статике нескомпенсированный заряд распределяется по поверхности проводника, а в динамике – он протекает по объему?

Vasilius

Цитата: sector+Так почему в статике нескомпенсированный заряд распределяется по поверхности проводника, а в динамике – он протекает по объему?
На то она и статика - нет движения зарядов. Следовательно лишним зарядам не куда деваться - все места заняты, а не хватющих зарядов не откуда брать - свободные места. В первом случае проводник имеет отрицательный заряд, во втором положительный заряд. Лишние заряды в объем не лезут - места нет, а брать заряды для освобождения места легче с поверхности.

Собственно при протекании тока заряды тоже выталкиваются на поверхность проводника, но... только в момент замыкания цепи и начиная от места замыкания, распространяясь вдоль всей цепи в виде импульса. Этот эффект был замечен давно и на него особо обратил внимание Тесла.
Во имя Ампера, Вольта и Ватта их объединяющего, Ома ограничивающего, творите действа в поисках СЭ. Да не потухнут ваши паяльники во веки веков и не закончится олово. Да прибудет с вами Тесла, Максвелл и Фарадей и уберегут вас от демонов в лице Эйнштейна и иже с ними. Да будет так.

viktorius64

Цитата: sector+Скорость передачи энергии называется мощностью.
Словосочетание "передача мощности" - смысла не имеет.
Мир не перевернётся если я скажу ещё раз... Мощность это количество энергии за время (переданное, преобразованное, усвоенное и пр. - не важно). Это ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕ определение. Если для вас оно смысла не имеет, то это Ваше дело, но дописывайте всегда (ИМХО) Или говорите: "ДЛЯ МЕНЯ это смысла не имеет".

Что касается статики и тока электронов. Перераспределение заряда также определяется поверхностью тел, ибо знак зарядов один и они всегда расталкиваются одноимёнными полями. От того, что заряды придут в движение их одноимённые электрические поля не пропадут и притягиваться они не станут. (ИМХО)  Это очень хорошее наблюдение - спасибо!

viktorius64

В гидродинамике есть такая интересная штучка как "гидроудар". Жуковский много времени посвятил ему, так как просили очень - трубы рвало. Если при постоянном потоке давление распределяется по всему потоку, то при гидроударе идёт упругая волна со скоростью звука в воде и бьёт по стенкам труб. И зависит этот эффект от многих факторов, в частности от объёма подаваемой жидкости, от скорости прерывания потока или от скорости открывания задвижки, от перепада высот и пр. И главное тоже - в момент "замыкания цепи"......

P.S. Насчёт "Особо обратил внимание Тесла" Если мне память не изменяет, его  компанию Эдиссона именно для этого и взяли, чтобы разобраться, как бороться с этим эффектом, убивающим людей.

sector+

Позвольте мне вернуть Вам ваше замечание про ИМХО.
Поскольку именно Ваше мнение отличается от общепринятого, то писать ИМХО следует именно Вам.

sector+

Вопрос, который может поставить в тупик кого угодно, только не школьного учителя:

Известно, что работа выхода электрона из металла – это несколько электрон-вольт.
Так почему при напряжении даже в сотни вольт никаких электронов вырвать из металла не удается.
Например, в электронной лампе - катод непременно приходится греть докрасна, как минимум.

sgur

Цитата: sector+Вопрос, который может поставить в тупик кого угодно, только не школьного учителя:

Известно, что работа выхода электрона из металла – это несколько электрон-вольт.
Так почему при напряжении даже в сотни вольт никаких электронов вырвать из металла не удается.
Например, в электронной лампе - катод непременно приходится греть докрасна, как минимум.
Электрон-вольты -- это энергия, а Вы говорите о напряжении.
Более конкретно -- можно почитать про холодную и горячую эмиссию электронов.

sector+

Цитата: sgurЭлектрон-вольты -- это энергия, а Вы говорите о напряжении.
Более конкретно -- можно почитать про холодную и горячую эмиссию электронов.
Хорошо, давайте переформулируем вопрос по-другому.

Предположим, у нас произошел пробой в вакуумированном разряднике, к которому было приложено 1000 В.
Преодолев разрядный промежуток, электроны приобрели кинетическую энергию 1000 эВ.
Как эти электроны влезают в металл, и там остаются, если работа выхода - несколько эВ?

Mehanikc

Не забывайте про внешнее давление эфира на металл проводника. Лиш только при создании в проводнике большего давления чем действует на него внешнее, можно выдавить элекроны за внешнюю оболочку металла.
Чем выше от земли будет этот проводнк, тем больше напряжению будет нужно для этого. Согласно сатического эллектричества в разных слоях атмосферы.

Maser

Сектор! Вы не учли теплообмен. И не будет ни какого парадокса.
 И еще как вы обьясните поверхностное распределение зарядов?(отталкиванием одноименных?)

sector+

Конечно, электрон, подлетающий к аноду с энергией около 102-103 эВ, не может в него влететь, поскольку в металле нет соответствующих энергетических уровней.
Соответственно, возле анода образуется облако из отраженных электронов – как первичных, так и вторичных. Потеря энергии этими электронами, которые то и дело отражаются от анода, разворачиваются на второй заход, опять стукаются об металл, опять отражаются, и так по нескольку раз пока не войдут – происходит за счет излучения – от ультрафиолетового до рентгеновского (в зависимости от энергии разгона). Частично, конечно, энергия гасится и за счет теплообмена с анодом.
В электронных лампах типа триодов этот эффект приводит к ограничению частоты работы лампы из-за существенного времени рассасывания объемного заряда возле анода. Потому триоды работают в диапазоне до нескольких МГц.
В радиотехнике это называют высокой проходной емкостью лампы.
Чтобы снизить время рассасывания объемного заряда, надо было придумать механизм гашения скорости разогнанных электронов, чтобы они сходу въезжали в металл, не образуя облака из отраженных электронов.
Само собой напрашивающимся решением было введение дополнительной сетки, расположенной перед анодом, такой, чтобы между этой сеткой и анодом электроны пролетали через тормозящее поле.
Таким образом, ИМХО, появился тетрод – электронная лампа с двумя сетками, причем на вторую сетку напряжение подавалось большее, чем на анод.
Пишу здесь ИМХО, потому что в википедии вы прочтете историю появления тетрода без описания смысла этой второй сетки.
Исторически вторая сетка была названа экранирующей сеткой, хотя происхождение названия "экранирующая" – нигде не поясняется, и я его не понимаю. От чего и что она экранирует? – не ясно.
Так вот, вторая сетка существенно снизила время рассасывания объемного заряда, и позволила радиолампам забраться в коротковолновый диапазон. Но у тетродов возник  один недостаток: при высоких напряжениях (на аноде) в этих лампах был обнаружен  динатронный эффект – это когда из анода выбивались электроны за счет вторичной эмиссии, и вместо возвращения на анод, они притягивались экранирующей сеткой. В результате с ростом напряжения на аноде ток анода падал. Возникала существенная нелинейность в виде отрицательного участка ВАХ.
Чтобы улавливать и отводить электроны вторичной эмиссии придумали ввести ещё одну сетку, более редкую, чем экранирующая сетка, и соединить ее с катодом.
В результате такой модификации тормозной промежуток был отделен от прианодной области, и электроны вторичной эмиссии благополучно стали возвращаться на анод. Так появился пентод.
Несколько иными словами все это описано здесь , но ИМХО, менее доходчиво.

Так что если вы хотите повысить крутизну фронта в своих разрядниках – делайте выводы.