НА движениеоттовариелектрически е явлението зад функционирането на електронните устройства. когато електрически заряд, на товар положителен или отрицателен, се движи поради влиянието на външно електрическо поле, казваме, че се образува електрически ток.
Вижсъщо: Какво е електрическо поле?
Какво е електрически ток?
НА електрически ток е една от основните величини на физиката, а нейната единица, според Международната система, е Ампер (ТЕ). електрически ток от 1 ампер предполага, че за 1 второ, премина 1 кулон електрически заряди през напречно сечение, направено някъде в космоса. Вижте фигурата по-долу:
Напречно сечение на проводящ проводник, пресичано от няколко електрона.
Докато има някакъв брой електрически заряди, преминаващи през напречното сечение, показано по-горе, в материала ще има електрически ток.
Определението за електрически ток е съвсем просто. Гледам:
електрическият ток е потокът хаотичен на носещи заряд частици в напречното сечение на дадено положение в пространството и чрез прилагане на електрическо поле. |
Електрическият ток може да се изчисли като съотношението на модула на натоварване, който пресича този участък всяка секунда:
i - електрически ток
ΔQ - количество електрически заряд
T - времеви интервал
Каква е разликата между електрическия заряд и електрическия ток?
Веригаелектрически това е движението на електрически заряди в някаква преференциална посока на проводника. Електрическият заряд от своя страна е присъщо свойство на материята. Повечето от съществуващите частици, като протони и електрони, има електрически заряд и следователно може да бъде привлечени или отблъснат от други електрически заряди.
Количеството електрически заряди в тялото може да бъде изчислено по следната формула:
Въпрос: - модул за електрическо натоварване
не - брой превозвачи на товари
и - основно натоварване (1.6.10-19 ° С)
протони и електрони те са най-често срещаните носители на заряд, въпреки че са частици с различни маси и електрически заряди с противоположен знак. Количеството заряд в тези частици е равно и се нарича зарежданеосновен, чийто модул е приблизително 1.6.10-19 ° С.
Движение на електрически частици в жиците
Когато свързваме две точки на a конецдиригент към един потенциална разлика, свързвайки го с батерия (генератор) или гнездо, например, вътре се образува електрическо поле на проводниците, отговорни за появата на електрическа сила, която влачи електроните към терминала положителен или отрицателен.
О полеелектрически той се формира в проводника със скоростта на светлината, тоест „редът“ на движение на електроните е практически незабавен, така че всички тези частици усещат действието на електрическата сила, която ги влачи. Движението на тези заряди обаче е съвсембавен, поради различните взаимни взаимодействия между електрони, а също и честите сблъсъци между електрони и атомите, които образуват кристалната решетка на металите, което причинява голяма загуба на скорост. Тази скорост, с която електроните се провеждат в даден материал, т.е. скоростта на веригаелектрически, е наречен скороствплъзнете, и неговият модул е от порядъка на сантиметри в минута.
Схема, показваща електрическия ток вътре в проводникова жица
Ефект на Джоул
Когато електроните се сблъскат с атомите на материала, в който се движат, те прехвърлят част от своята кинетична енергия, насърчавайки вибрацията на кристалната мрежа на тази среда. Тази вибрация причинява повишаване на температурата на материала, конфигурирайки т.нар Джаулов ефект.
Ефектът на Джоул е основата за функционирането на лампата с нажежаема жичка: преносът на енергия от електроните към атомите причинява голямо нагряване на проводника.
Електрически заряди на проводници, изолатори и полупроводници
→ Диригенти
Всички проводими материали, както повечето метали, имат голям брой превозвачивзарежданеБезплатно, т.е. слабо свързана с атомните ядра на материала. Тези носители на заряд са електрони, много леки частици и електрически зарядотрицателен.
Например при стайна температура (25 ° C) електрониБезплатноОтпроводници те не стоят неподвижни, но също така не се водят между една точка от материала и друга. В този случай, възбудатермична от материала се предава на електрони, което кара тези частици да се движат хаотично, в различни скорости и посоки, така че общото изместване на електроните е приблизително нула. Когато това се случи, казваме, че шофьорът е вътре електростатичен баланс.
→ Изолатори
Материали, оборудвани с страхотенсъпротиваелектрически, обаждания на изолатори, естествено имат малко или никакви електрически носители на заряд, които са свободни и които могат да се влачат от действието на електрическото поле. В тези материали е необходимо да се прилагат големи електрически полета, докато настъпи тяхната йонизация. Този процес обяснява образуването на лъчи и се нарича почивкадаватвърдостдиелектрик. В случай на мълния атмосферният въздух, който е изолационна среда, подпомага движението на товара чрез образуването на голямо електрическо поле с наелектризираните облаци или между облаците и почвата.
Прочетете и вие: Пет забавни факта за лъчите, които ще накарат косата ви да се надигне
Големите електрически полета могат да йонизират въздуха, насърчавайки електроновата проводимост.
→ Полупроводници
В материалиполупроводнициот своя страна носителите на заряд са частично свързани с атомните си ядра поради слабо електрическо взаимодействие. Възможно е да ги направите безплатни носители на заряд, като осигурите някаква форма на енергия за тези частици: нагряване на материал (термоелектрически материали), механично взаимодействие (пиезоелектрични материали), осветление (фотоелектрически материали) и т.н.
В вакуум или в материали, които нямат никакво електрическо съпротивление, носителите на електрически заряд могат да се движат без никакви затруднения. По тези начини, усещайки действието на електрическо поле, носителите на заряд могат да се движат с големи скорости в посока на силаелектрически което действа върху тях.
Движение на товари в течности
Когато поставим някакво решение, свързано с потенциална разлика, в тази течност се образува електрическо поле, а йоните, разтворени в този разтвор, сами се придвижват към полюсите, които имат заряд, противоположен на техния. В този случай казваме, че a веригайонен е формиран.
посока на електрическия ток
Когато изучаваме движението на електрическите заряди в електрическите вериги, често се чува, че електрическият ток може да има две посоки: посоката истински и смисъла конвенционален. Тази конвенция възникна, защото носителите на заряд в проводниците имат зарежданеотрицателен. Разберете: в реалния смисъл, когато свързваме проводник към потенциална разлика, електроните се движат към полюса положителен. Тази посока на тока се нарича смисълистински.
О смисълконвенционален на тока от своя страна признава, че носителите на заряд на проводниците имат положителен електрически заряд, така че когато свързваме проводник към потенциална разлика, тези електрони се движат към потенциала. отрицателен.
Вижсъщо: посока на електрическия ток
От мен Рафаел Хелерброк
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/cargas-eletricas-movimento.htm