Напряжённость равна нулю - это следует из симметрии системы. А вот потенциал нулю не равен. Его можно сосчитать интегрированием - но можно и просто так сообразить, что он тупо равен потенциалу точечного заряда, равного заряду кольца и находящемуся на расстоянии, равном радиусу окружности. Это следует из того, что потенциал системы зарядов равен сумме потенциалов, создаваемых каждым зарядом по отдельности.
Сечение провода выбирается исходя из тока а не мощности, и при разных напжениях питания ток разный. Сечение провода регламентируется документом ПУЭ, где представлены данные для одножильных проводов, кабеля и т. д. Всё это представлено для медных и алюминиевых проводов. Смысл всех этих данных в том, чтобы жила кабеля при нагревании не повреждала изоляцию в течении длительного времени. Нагрев провода, собственноговоря, зависит не от сечения а от площади охлаждаемой поверхности, а это квадратичная зависимость.
Чтобы не помнить всех этих таблиц, я расчитываю (не нарушая ПУЭ) следующему:
Просто помню что при сечении 2.5мм2 ток может быть 25А. Значит при токе 50А, сечение провода должно быть 2,5 в квадрате то есть 6.25мм2. Вообще то нужно выбирать провод округляя большую сторону, но беру 6, ну не порслужит провод 10 лет.
Объяснение типа "медь красного цвета, потому что не отражает синих лучей" вообще-то ничего не объясняет, оно просто заменяет один вопрос другим. Ну окей, "поглощает лучи в основном в синей, зеленой и отчасти - в желтой области спектра, а отражает в красной", - а почему?
Ответ на самом деле не так прост и не так очевиден. Спектр отражения зависит от взаимодействия света с электронами атомов вещества (а для металлов - и с электронным газом металла), и для адекватного описания этого взаимодействия приходится учитывать релятивистские эффекты. В частности, спин-орбитальное взаимодействие. И чем больше в атоме электронов, тем существеннее влияние этих эффектов.
Пару лет назад исследователи из Новой Зеландии, Израиля, Словакии и Голландии под руководством Петера Швердтфегера разработали методику сверхточного численного моделирования оптических свойств металлов, в том числе и тяжёлых металлов, которая учитывает релятивистские эффекты, квантовую электродинамику и электронные корреляции, включающие и межэлектронные взаимодействия высокого порядка - до четвёртого и даже пятого.
И вот если по этой методике рассчитать спектр отражения от меди, он и получается таким, как на рисунке.
Здесь надо различать скорость движения собственно заряженных частиц, и скорость электрического тока. Сами частицы движутся довольно медленно, при переменном токе они движутся даже в разные стороны, т. е. в итоге, упрощенно, вообще никуда не передвигаются. Но вот сила, заставляющая эти частицы двигаться, распространяется по проводам именно со скоростью света (тоже упрощенно) - 300 тыс. км/с.
Представить себе это можно на простом примере: допустим, вы дуете в трубу, и из нее начинает выходить воздух. Своим дыханием вы увеличиваете давление в трубе, и частицы воздуха начинают двигаться почти одновременно по всей трубе. Но вот сами частицы из того участка трубы, в который вы начали дуть, дойдут до конца трубы далеко не сразу. Так же и с электричеством, только в трубе - разность давлений, а для провода - разность потенциалов. И скорости сильно отличаются, конечно.
Сопротивление тоже можно себе представить на том же примере - пусть труба будет не гладкая, а с пористым материалом внутри, например. Тогда усилий для продувки через нее воздуха нужно будет намного больше.
Насколько я понимаю, электричество в походных условиях нужно для подзарядки смартфонов, навигаторов, фотоаппаратов, ну и может быть для освещения. В качестве зарядного устройства обычно используют небольшую переносную солнечную батарею:
Более подробно это устройство описано здесь, аналоги выпускаются разными фирмами.
В качестве осветительного прибора подойдет опять же солнечная батарея с аккумулятором и светодиодами, днем заряжается, ночью светит:
Подробнее о светильнике в этой заметке
