Feszültség alatt lévő vezetékben mi van?

Mivel az áramkör alap esetben nyitott, ezért nincs munkavégzés sem. Ha megfogod mindkét vezetéket, akkor ezzel zárod az áramkört, megindul az elektonáramlás és ezért ráz meg!

No és ezt már az óra is méri!

:)

Ha csak az egyik (pl. fázis) vezetéket fogod meg, akkor még nem zárul az áramkör, így nem is ráz meg! (Kivéve, ha közben leföldeled magad, mert akkor mégis megráz!)

:D

Kezdjük talán az egyenfeszültséggel, az egyszerűbb.

Van 2 pont (mondjuk egy szárazelem 2 vége) - közöttük a feszültség azt jelenti, hogy az egyiken elektrontöbblet - a másikon hiány van.

Az elektronok szeretnének átmenni a másik pontra, és közben munkát is tudnak végezni.

Mágneses tér tényleg nincs itt: az elektromos tér a "feszültség".

Természetesen amíg csak ott álldogálnak, azt a villanyóra sem méri.

Munka akkor történik, ha zárod az áramkört: akár a becses kezeddel, akár valami értelmesebb fogyasztóval.

Ilyenkor az elektromos tér végzi a munkát: adott úton mozgatja az elektronokat. Ezt méri a villanyóra és ez rázhat meg téged.

Ilyenkor - mivel mozgó töltés is van - már mágneses tér is lesz.

A váltakozó feszültség annyiban más, hogy ott egy pont körül oszcillálnak az elektronok, de elvileg a villanyóra ezt kiátlagolja és nem méri. Csak azt méri, ami "elvész" közben a dróton és hő lesz belőle.

A kérdésbe rejtett előfeltevés hamis: folyik áram a vezetékben, hiszen az elektrontöbblet/hiány másodpercenként ötvenszer változik.

De ez az áram igen kicsi, illetve nincs fázisban a feszültséggel.Pl. a terheletlen trafó az jelentősebb áramot jelent a nyitott áramkörhöz képest, de a felvett energiát periódusonként vissza is táplálja, így átlagosan nulla energiát fogyaszt. A vezetéknek van kapacitása és induktivitása is, a kettő arányától függenek a részletek, de ugyanez elmondható rá, hogy a nüansznyi energiát, amit felvesz, vissza is táplálja. A nüansznyi energia egy része a vezeték ohmos ellenállásán hővé alakul, egy másik része szétsugárzódik, de ezek mérhetetlenül csekély mennyiségek - azért nem kell érte fizetni, mert nincs olyan kicsi pénzegységünk.

A feszültség nem 50Hz, hanem 230V. A Hz a frekvencia mértékegysége, jelen esetben azt szabja meg, hogy másodpercenként hányszor fordulnak meg az elektronok. Csak hogy tisztába tegyük a dolgokat.

Ha az áramkör nyitott, a drót atomjai és elektronjai az ég világon semmit nem csinálnak. Szokás mondani, hogy az áram alatt levő vezeték pontosan úgy néz ki, mint az, amelyik nincs áram alatt, csak más a fogása. Ez gyakorlatilag helyt álló. Ha egy képzeletbeli nagyítóval belenéznénk az áram alatt levő vezetékbe, ugyanazt látnánk, mint abban, amelyik feszültségtől mentes.

Hogy miért jelenik meg a feszültség, azt az egyenárammal jobban lehet szemléltetni. Egy galvánelemnél, ha nyitott az áramkör az történik, hogy megindul a másodperc törtrészéig a kisülési reakció, de ez azonnal le is áll. Mégpedig azért, mert bár a kémiai potenciál megvan és a reakció végbe akar menni, egy nagyon rövid idő után megáll, mert elektrontöbblet vagy -hiány keletkezik. A kémiai reakciók során a töltések kiegyenlítésére (is) törekednek a molekulák elsősorban, és az egyik leginkább elkerülendő folyamat bármilyen reakcióban az, hogy egy makroszkopikus méretű területnek abszolút töltése legyen. Nem létezhet olyan kézzel fogható anyag, aminek van töltése. Így a galvánelemnél nagyon gyorsan beáll egy egyensúly, az elektronok csak éppenhogy el tudnak mozdulni. Tovább nem, mert az több energiába kerülne, mint amennyit a kémiai reakció szolgáltatni tudna. Ha zárod az áramkört, akár a kezeddel, az azért ráz meg, mert az elektronok végre el tudnak indulni, a kémiai reakció végbe tud menni. Ilyen esetben valamilyen szinten nem az áram ráz meg, hanem a reakció által szolgáltatott energia az elektronok közvetítésével. Ezért nem ráz meg, ha a két ujjad közé fogsz egy AA elemet és ezért ráz meg, ha megfogod az autóakkumulátor pólusait - utóbbiban több energia szabadul fel a végbemenő reakcióból.

A hálózati áramnál szinte ugyanez történik. A különbség csupán annyi, hogy az a minimális elektronmennyiség-különbség másodpercenként 50-szer (50Hz) helyet cserél. Ha zárod az áramkört a kezeddel, az elektronok el tudnak kezdeni ide-oda cikázni, "rezegni", mégpedig akkora erővel, amekkora erővel az adott erőmű turbináját hajtja a gőz/víz. Nem a vezeték üt meg, hanem az erőmű. Az elektronok csak mint közvetítő közeg vannak ott. A gyakorlatban persze ezt az erőt lekorlátozzák a transzformátorállomások, de a lényeg szerintem érthető.

Nincs a vezetékben semmi különös, de ha az elektronok észreveszik, hogy szabad az út, akkor megindulnak.

Itt egy illusztráció: [link]

A rúd a vezetéket, a súly a feszültséget jelképezi. Ha kivesszük a támasztékot (=zárjuk az áramkört), a rudat(=vezetéket) a súly(=feszültség) lehúzza, így leesik (=elektronáramlás). A rúd pontosan ugyanúgy néz ki, ha rajta van a súly, mintha nem lenne rajta. Tehát a vezetéknek édes mindegy, hogy feszültség alatt van-e vagy sem. Kis képzelőerővel még azt is hozzá lehet képzelni, hogy a súly kissé meghajlítja az alátámasztott rudat. Ez szimbolizálja az éppenhogy megindult, majd megállt elektronáramlást. A váltóáramhoz képzelj el egy két oldalról kitámasztott függőlegesen állított rudat, amin a súly jobbra-balra ingaszerűen leng.