Staffetta elettromagnetica

[Falco5x]

?

A parte questo va bene

Urka... questa però è solo ruggine, non demenza dài....
Ehm, vooooooolevo invece dire :




...sorry...

[Ippo]

...quindi il nostro claim è che gli elettroni restano fissi al loro posto nei conduttori. Lo giustifichiamo o ci crediamo? a priori potrebbero fare quello che vogliono, sono elettroni di conduzione in un metallo...
Io direi: proviamo a guardare la cosa in un riferimento rotante attorno all'asse del cilindro in cui questo appare fermo; questo è un sistema "inerziale" a meno della forza centrifuga, che gli elettroni bilanciano comodamente disponendosi un po' più all'esterno che all'interno (bonus question: qual è la differenza tra le densità di carica superficiali dell'interno e dell'esterno del cilindro tale che si abbia questo?), e qui è abbastanza chiaro che gli elettroni non hanno motivo di cominciare a girare da una parte piuttosto che dall'altra.

[Falco5x]

...quindi il nostro claim è che gli elettroni restano fissi al loro posto nei conduttori. Lo giustifichiamo o ci crediamo? a priori potrebbero fare quello che vogliono, sono elettroni di conduzione in un metallo...
Io direi: proviamo a guardare la cosa in un riferimento rotante attorno all'asse del cilindro in cui questo appare fermo; questo è un sistema "inerziale" a meno della forza centrifuga, che gli elettroni bilanciano comodamente disponendosi un po' più all'esterno che all'interno (bonus question: qual è la differenza tra le densità di carica superficiali dell'interno e dell'esterno del cilindro tale che si abbia questo?), e qui è abbastanza chiaro che gli elettroni non hanno motivo di cominciare a girare da una parte piuttosto che dall'altra.

Scusa, confesso che non ho capito cosa intendi dire.
Il cilindro accelera la sua velocità di rotazione, dunque secondo il modello che ho descritto gli elettroni continuano a ruotare spinti da una forza di inerzia tangente alla circonferenza!
Poi c'è anche la forza centrifuga, ma questo influisce poco visto che si dice che gli anelli sono sottilissimi...
Perdonami ma temo di non aver capito la tua osservazione.

[spn]

No, gli elettroni non rimangono fermi nel sistema del laboratorio, altrimenti si avrebbe una corrente che cresce nel tempo.

Premetto che non sono assolutamente un esperto di fisica della materia, ma nella mia ignoranza avevo pensato una cosa del genere:
Gli elettroni interagiscono con il resto dell'anello (la resistenza di questo è dovuta a ció). Mettendoci nel sistema dell'anello si ha che su gli elettroni agisce una forza inerziale e una forza dovuta all'interazione con il reticolo, dirette in verso opposto (è come se l'interazione con il reticolo fosse un'attrito, che aumenta con la velocità, come succede nell'aria). Se la resistenza non è nulla, allora verrà raggiunto uno stato di equilibrio in cui le due forze si equilibrano. A questo punto gli elettroni si muovono rispetto all'anello ad una velocità costante, il chè comporta la presenza della corrente. A questo punto per l'osservatore esterno gli elettroni sembrano muoversi sotto una forza costante, e da qui viene il procedimento detto da Falco5x.
È importante notare che se la resistenza è nulla, allora gli elettroni non si muovono, percui non verrà mai raggiunto l'equilibrio e la differenza di velocità tenderà ad infinito, da cui una corrente infinita. Per una resistenza infinita invece la differenza di velocità è nulla, percui una corrente nulla. Che è proprio come ci si aspetta.

Per le forze radiale immagino che possano essere ignorate visto che, come dice Falco5x, gli anelli sono molto sottili.

[Ippo]

le forze radiali non dipendono dallo spessore. Ciononostante basta spostare qualche elettrone per bilanciarle, si può tranquillamente fare il conto con la legge di Gauss, immaginando che verso l'interno ci siano un po' di elettroni in meno (carica positiva) che vanno a concentrarsi verso l'esterno. Si ha a spanne da cui che per valori non giganteschi del tempo e dell'accelerazione angolare è un numero ridicolo, giusto qualche elettrone per metro quadro.
Prima non avevo capito cosa intendeva Falco e ho scritto un po' di cose a caso (non faccio elettromagnetismo da un anno, ignoratemi ) Spiegazione molto chiara comunque. A questo punto avanti col prossimo!

[spn]

Dicendo che le forze radiali potevano essere ignorate intendevo che non influiscono sulla corrente che viene generata, ossia l'accelerazione delle cariche non varia significamente. Poi certo questo non vuol dire che esse non esistano.

questa però è solo ruggine, non demenza dài....

Figurati...chi ti scrive è uno che ha perso l'argento alle IPhO per aver sbagliato a convertire cm in metri.

Il problema è finito, andate in pace.