Elektricitet er navnet på et sæt fænomener, der opstår takket være ubalance eller bevægelse af elektriske ladninger, en egenskab, der er iboende i protoner og elektroner, såvel som i elektrisk ladede legemer. I elektricitet er der fænomener elektrostatisk og elektrodynamisk, relateret til ladninger i hvile henholdsvis i bevægelse.
Se også: Hvad er magnetisk kraft?
el koncept
Begrebet elektricitet er omfattende, men vi kan forstå det som alle andre Effekter, som elektriske ladninger frembringer på stof. Elektricitet er almindeligvis forbundet med elektrisk strøm, en belastningsbevægelse, der etableres, når ethvert legeme udsættes for en elektrisk potentialforskel.
Elektricitet i fysik
Oprindelsen af elektriske fænomener er i elektroner, som præsenterer lavest mulige elektriske ladning, kendt som fundamental ladning, som er værd omkring 1.6.10-19 Ç. Når ophidset eller under påvirkning af en elektrisk felt ydre, den elektroner kan ledes, hvilket giver anledning til elektriske strømme og hele rækken af fænomener relateret til elektricitet.
I fysik er det meget almindeligt, at udtrykket elektricitet bruges som mængden af energi, der forbruges i elektriske kredsløb. Denne energi, også kendt som elektrisk potentiel energi, kan beregnes ved hjælp af elektrisk strøm – mængden af elektrisk energi en enhed bruger hvert sekund.
Elektrisk potentiel energi måles i joule, eller i kWh, som er en mere almindelig enhed, der bruges som parameter af eldistributionsselskaber. Den energi, der er indeholdt i en kWh, har en økonomisk værdi, som kan være forskellig i hver region, alt efter de tekniske vanskeligheder ved energidistribution eller endda i henhold til lokal efterspørgsel. Den energi, der er indeholdt i 1 kWh er lig med 3.6.106 J.
Se også: Optiske fænomener - begivenheder som følge af samspillet mellem lys og stof
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen ;)
Elektricitet formler
I dette afsnit bringer vi vigtigsteformler relateret til elektricitet, tjek ud:
DET elektrisk strøm der krydser en leder kan beregnes ved hjælp af følgende udtryk:
jeg – elektrisk strøm (A)
ΔQ – elektrisk ladning (C)
t – tidsinterval(er)
DET elektrisk spænding eller elektrisk potentiale at en ladning producerer i en afstand d, målt fra dens centrum, beregnes ved hjælp af formlen:
U – elektrisk potentiale (V)
k0 – elektrostatisk vakuumkonstant (9.109 Nm²/C²)
Q – elektrisk ladning (C)
d - afstand (m)
O Markelektrisk produceret af en punktladning er en vektorstørrelse og kan få sit modul beregnet ved hjælp af følgende formel:
OG – elektrisk felt (N/C)
DET styrkeelektrisk mellem to punktladninger, adskilt af en afstand d, beregnes med følgende formel:
Q og q – elektriske ladninger
DET forholdet mellem elektrisk felt og elektrisk kraft beskrevet af Coulombs lov er vist i udtrykket:
DET elektrisk potentiel energi ud fra interaktionen af punktladninger adskilt af en afstand beregnes d ved følgende formel:
O elektrisk potentiale, skrevet i form af elektrisk potentiel energi, er defineret ved hjælp af følgende formel:
DET forbrugt strøm for en enhed med elektrisk effekt P kan den beregnes ved hjælp af formlen nedenfor:
OGEL – forbrugt elektrisk energi
TIL - strøm
t - tid
Se også: Elektrisk generator - enhed, der omdanner forskellige typer energi til elektricitet
elektricitets historie
O første dokumenterede rapport af en observation af elektriske fænomener tilskrives græsk filosof Miletus fortællinger. Tales indså, at når det gnides på læderstrimler, havde rav (en fossil planteharpiks) evnen til at tiltrække små genstande såsom tørre blade. Rav, som på græsk hedder elektron, gav navn til den partikel, der stammer fra de fleste af de elektriske fænomener, elektronen.
Tjek en kort tidslinje med de vigtigste begivenheder, der markerede elektricitetens historie, efter opdagelsen af Thales of Miletus:
1660 – OttoVanGuericke opfundet en maskine, der producerer elektrostatiske ladninger gennem friktion.
1730 – CharlesFrancisDufay opdaget, at elektricitet genereret ved friktion kan have to adskilte klasser: de positive ladninger og de negative ladninger, som vi kender dem i dag.
1744 – BenjaminFranklin brugt en akkumulator af elektriske ladninger knyttet til en ledertråd, der holdt en drage under en storm, og bekræftede dermed, at lyn var et elektrisk fænomen.
1780 – LuigiGalvani fandt ud af, at elektricitet kan flytte lemmer på døde dyr, hvilket tyder på, at muskler trækker sig sammen takket være passage af elektriske ladninger.
1796 – Et stort antal kobber- og zinkskiver blev stablet på en klud gennemvædet i sur opløsning. alessandroVend tilbage havde opfundet det første batteri.
1820 – HansChristinØrsted opdaget, at elektrisk strøm er i stand til at producere et magnetfelt.
1831 - Michaelfaraday opdaget elektromagnetisk induktion.
1827 – GeorgeSimonÅh M opdagede en matematisk sammenhæng mellem modstand, spænding og elektrisk strøm, nu kendt som Ohms første lov.
1875 – Telefonen er opfundet af AlexanderGrahamklokke
1880 – ThomasEdison opfandt pæren.
1886 – GeorgeWestinghouse det første eldistributionssystem af vekselstrøm, opfundet af Nikola Tesla.
1890 – NikolaTesla udviklet det trefasede elektriske strømfordelingssystem.
1905 – AlbertEinstein forklaret, hvordan fotoelektrisk effekt, som gjorde det muligt at udvikle solpaneler.
1911 – Kamerlinghonnes opdagede fænomenet superledning, af stor betydning for generering af moderne elektrisk energi.
Se også: Lysets hastighed: hvor lang tid tager lyset at nå os?
hvordan elektricitet opstod
Som med andre naturfænomener, elektricitet har altid eksisteret, længe før menneskeheden opstod. Du strålerer for eksempel de elektriske fænomener, der producerede det meste af det hele ozon af jordens atmosfære. Du stråler stammer fra skyer, der elektrificeres ved friktion mellem et stort antal is-, luft- og vanddampkrystaller, som til sidst udledes og forårsager en stor elektrisk strøm dannes af luft, som giver et fantastisk glimt og brag, foruden temperaturer i størrelsesordenen tusindvis af grader.
På kemiske bindinger der dannede de første vandmolekyler på planeten Jorden, for eksempel er produktet af attraktionelektriskind i mellembelastninger, beskrevet matematisk af Coulombs lov. Denne kraft fik forskellige elementer til at kombinere, blot ved kompatibilitet af elektriske ladninger, hvilket gav anledning til liv.
Elektricitet, som vi kender det, var resultatet af lange søgninger og det utrættelige arbejde fra et stort antal fysikere, kemikere, ingeniører og matematikere, der gjorde produktionen mulig, distribution og fremkomsten af maskiner og teknologier, hvis drivkraft var elektricitet, hvilket gør den stadig mere populær og tilgængelig.
El-øvelser
Spørgsmål 1) En ledende ledning gennemløbes med ca. 2,10-14 C hvert mikrosekund (10-6 s). Bestem intensiteten af strømmen, der strømmer gennem lederen:
a) 3.10-4 DET
b) 2.10-8 DET
c) 5,10-6 DET
d) 7,10-8DET
e) 2.10-5 DET
Feedback: Bogstav B
Løsning:
For at løse øvelsen skal du blot beregne den elektriske strøm, observere:
Ifølge resolutionen er den dannede elektriske strøm bogstavet B.
Spørgsmål 2) Måleenheden for elektrisk potentiale ifølge SI-enhederne er volt, som også kan skrives som:
a) V/m
b) C/F
c) N/m
d) J/C
e) A/m
Feedback: Bogstav D
Da elektrisk potentiale kan beregnes som forholdet mellem elektrisk potentiel energi til ladning elektrisk, kan dens enhed også udtrykkes i joule pr. coulomb, så det korrekte alternativ er bogstavet D.
Spørgsmål 3) Tjek det alternativ, der udfylder hullerne i sætningen korrekt:
Det elektriske felt er en ________ størrelse, defineret som den __________, der udøves pr. ladningsenhed. Det elektriske potentiale er til gengæld en mængde _________, defineret som __________ pr. ladningsenhed.
a) skala; elektrisk kraft; vektor; elektrisk potentiel energi
b) vektor; elektrisk kraft; klatre; elektrisk potentiel energi
c) målestok; elektrisk potentiel energi; klatre; elektrisk kraft
d) fysik; elektrisk strøm; vektor; elektrisk kraft
e) fysik; elektrisk ladning; klatre; elektrisk kraft
Feedback: Bogstav B
Løsning:
Det elektriske felt er en storhed vektor, defineret som elektrisk kraft udøvet pr. ladningsenhed, er det elektriske potentiale til gengæld a klatre, defineret som energipotentielelektrisk pr afgiftsenhed.
Af Rafael Hellerbrock
Fysiklærer
Analyse: En leder A, positivt elektrificeret og placeret i kontakt med en anden leder B, dvsoprindeligt neutral.
b) I løbet af elektrificering fra B er der en elektron bevægelse eller af protoner? Fra A til B eller fra B til A?
Når en krop udøver en elektrisk kraft i attraktion, kan man sige at:
a) den ene har en positiv ladning og den anden en negativ.
b) mindst én af dem er elektrisk ladet.
c) den ene har en større ladning end den anden.
d) begge er ledere.
e) mindst et af organerne leder elektricitet.