THE hnutízzatíženíelektrický je jev, který stojí za fungováním elektronických zařízení. když elektrický náboj, nákladu pozitivní nebo zápornýse pohybuje vlivem vnějšího elektrického pole, říkáme, že vzniká elektrický proud.
Dívej setaky: Co je to elektrické pole?
Co je elektrický proud?
THE elektrický proud je jednou ze základních veličin fyziky a její jednotkou je podle mezinárodního systému Ampér (THE). elektrický proud o 1 ampér znamená, že pro 1 druhý, prošel 1 Coulomb elektrických nábojů průřezem vytvořeným někde ve vesmíru. Podívejte se na obrázek níže:
Průřez vodivého drátu protíná několik elektronů.
Dokud existuje jakýkoli počet elektrických nábojů procházejících výše uvedeným průřezem, bude v materiálu elektrický proud.
Definice elektrického proudu je poměrně jednoduchá. Hodinky:
elektrický proud je tok chaotický částic nesoucích náboj napříč průřezem dané polohy v prostoru a aplikací elektrického pole. |
Elektrický proud lze vypočítat jako poměr modulu zatížení, který každou sekundu protíná tento úsek:
i - elektrický proud
ΔQ - množství elektrického náboje
t - časový interval
Jaký je rozdíl mezi elektrickým nábojem a elektrickým proudem?
Řetězelektrický jedná se o pohyb elektrických nábojů v nějakém preferenčním směru vodiče. Elektrický náboj je zase vnitřní vlastností hmoty. Většina existujících částic, jako např protony a elektrony, má elektrický náboj, a proto může být přitahován nebo odrazil jinými elektrickými náboji.
Množství elektrických nábojů přítomných v těle lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
Q - elektrický zátěžový modul
Ne - počet nákladních dopravců
a - základní zatížení (1.6.10-19 C)
protony a elektrony jsou nejčastějšími nosiči nábojů, přestože jsou to částice různých hmot a elektrické náboje opačného znaménka. Množství náboje přítomného v těchto částicích je stejné a nazývá se nabítzákladní, jehož modul je přibližně 1.6.10-19 C.
Pohyb elektrických částic uvnitř vodičů
Když spojíme dva body a vláknodirigent do jednoho potenciální rozdíl, připojením například k baterii (generátoru) nebo zásuvce se uvnitř vytvoří elektrické pole vodičů, odpovědných za vznik elektrické síly, která táhne elektrony směrem k terminálu pozitivní nebo záporný.
Ó poleelektrický tvoří se ve vodiči rychlostí světla, to znamená, že „řád“ pohybu elektronů je prakticky okamžitý, takže všechny tyto částice pociťují působení elektrické síly, která je táhne. Pohyb těchto poplatků však je docelapomalý, kvůli různým vzájemným interakcím mezi elektrony a také častým kolizím mezi elektrony a atomy, které tvoří krystalovou mřížku kovů, což způsobuje velkou ztrátu rychlost. Tato rychlost, při které jsou elektrony vedeny v materiálu, tj. Rychlost řetězelektrický, je nazýván rychlostvtáhnout, a jeho modul je řádově v centimetrech za minutu.
Schematické znázornění elektrického proudu uvnitř vodičového drátu
Jouleův efekt
Když se elektrony srazí s atomy materiálu, ve kterém se pohybují, přenášejí část své kinetické energie a podporují vibrace krystalické sítě tohoto média. Tato vibrace způsobí zvýšení teploty materiálu, konfigurace tzv Jouleův efekt.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Jouleův efekt je základem pro fungování žárovky: přenos energie z elektronů na atomy způsobuje velké zahřívání drátu.
Elektrické náboje na vodičích, izolátorech a polovodičích
→ Vodiče
Všechny vodivé materiály, stejně jako většina kovů, mají velké množství dopravcivnabítvolný, uvolnit, tj. volně navázaný na atomová jádra materiálu. Těmito nosiči náboje jsou elektrony, velmi lehké částice a elektrický nábojzáporný.
Například při pokojové teplotě (25 ° C) elektronyvolný, uvolnitZvodiče nestojí na místě, ale nejsou ani vedeni mezi jedním bodem materiálu a druhým. V tomto případě míchánítepelný materiálu se přenáší na elektrony, což způsobuje chaotický pohyb těchto částic uvnitř různé rychlosti a směry, takže celkový posun elektronů je přibližně nula. Když k tomu dojde, řekneme, že je ovladač v elektrostatická rovnováha.
→ Izolátory
Materiály vybavené skvělýodporelektrický, volání z izolátory, přirozeně mají málo nebo žádné nosiče elektrického náboje, které jsou volné a které lze táhnout působením elektrického pole. V těchto materiálech je nutné aplikovat velká elektrická pole, dokud nedojde k jejich ionizaci. Tento proces vysvětluje tvorbu paprsků a je nazýván přestávkadávátuhostdielektrikum. V případě blesku podporuje pohyb nákladu atmosférický vzduch, který je izolačním prostředkem vytvořením velkého elektrického pole s elektrifikovanými mraky nebo mezi mraky a půda.
Přečtěte si také: Pět zábavných faktů o paprscích, díky nimž vaše vlasy budou stát na konci
Velká elektrická pole mohou ionizovat vzduch a podporovat vedení elektronů.
→ Polovodiče
v materiálypolovodiče, podle pořadí, nosiče náboje jsou částečně spojeny s jejich atomovými jádry kvůli slabé elektrické interakci. Je možné je vyrobit bezplatnými nosiči nábojů poskytnutím určité formy energie těmto částicím: zahřátím materiál (termoelektrické materiály), mechanická interakce (piezoelektrické materiály), osvětlení (fotoelektrické materiály) atd.
Na vakuum nebo v materiálech, které nemají elektrický odpor, se nosiče elektrického náboje mohou bez problémů pohybovat. Tímto způsobem, snímáním působení elektrického pole, se nosiče náboje mohou pohybovat velkou rychlostí ve směru k sílaelektrický který na ně působí.
Pohyb nákladu v kapalinách
Když dáme nějaké řešení spojené s rozdílem potenciálů, vytvoří se v této kapalině elektrické pole, a ionty rozpuštěné v tomto roztoku se samy přesouvají k pólům, které mají náboj opačný k jejich vlastním. V tomto případě říkáme, že a řetěziontový je vytvořen.
směr elektrického proudu
Když studujeme pohyb elektrických nábojů v elektrických obvodech, je běžné slyšet, že elektrický proud může mít dva směry: směr nemovitý a smysl konvenční. Tato konvence vznikla proto, že nosiče náboje ve vodičích ano nabítzáporný. Pochopte: ve skutečném smyslu, když připojíme vodič k rozdílu potenciálů, elektrony se pohybují směrem k pólu pozitivní. Tento směr proudu se nazývá smyslnemovitý.
Ó smyslkonvenční proudu zase připouští, že nosiče náboje vodičů mají kladný elektrický náboj, takže když připojíme vodič k rozdílu potenciálů, tyto elektrony se pohybují směrem k potenciálu. záporný.
Dívej setaky: směr elektrického proudu
Podle mě. Rafael Helerbrock
