Ο αλυσίδαηλεκτρικός είναι το κίνηση του ηλεκτρικά φορτία, όπως τα ηλεκτρόνια, που συμβαίνουν μέσα σε διαφορετικά υλικά, λόγω της εφαρμογής μιας διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι το μεγαλείοη φυσικη που μας επιτρέπει να γνωρίζουμε τι είναι το ποσόσεχρέωση που διασχίζει τη διατομή ενός αγωγού κάθε δευτερόλεπτο. Σύμφωνα με το διεθνές σύστημα μονάδων, το ηλεκτρικό φορτίο μετριέται σε A.s (αμπέρ φορές δευτερόλεπτα), η μονάδα αυτή, με τη σειρά της, ονομάζεται coulomb (C).
Κοίταεπίσης: Όλα για την ηλεκτροστατική
Τύποι ηλεκτρικού ρεύματος
Υπάρχουν δύο τύποι ηλεκτρικού ρεύματος: συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα και εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Αν και οι δύο ασχολούνται με μια κίνηση ηλεκτρικών φορτίων, είναι θεμελιωδώς διαφορετικές.
συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα
Ο συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα είναι αυτό στο οποίο τα ηλεκτρόνια αναγκάζονται να κινηθούν μονόδρομος. Αυτό δεν σημαίνει, ωστόσο, ότι όλα τα ηλεκτρόνια κινούνται με τάξη, καθώς στην πραγματικότητα η κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων είναι αρκετά χαοτική και αργή. Αυτό είναι το αποτέλεσμα πολλών συγκρούσεων που υπέστησαν τα ηλεκτρόνια με το κρυσταλλικό δίκτυο των αγωγών ενώ σύρονται από τη δράση ενός
ηλεκτρικό πεδίο εξωτερικός.Κοίταεπίσης:Ηλεκτρικά κυκλώματα - ποια είναι αυτά, στοιχεία, τύποι
εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα
Στο αλυσίδαηλεκτρικόςεναλλασσόμενος, η αίσθηση του κίνηση των ηλεκτρονίων είναι Περιοδικάανεστραμμένο λόγω αντιστροφής στην πολικότητα του δυναμικού που εφαρμόζεται στον αγωγό. Σε αυτόν τον τύπο ηλεκτρικού ρεύματος, τα ηλεκτρόνια παραμένουν ταλαντωμένα στην ίδια θέση, αυτό προκαλεί ότι υπάρχει λιγότερη απώλεια ενέργειας λόγω του φαινομένου Joule, μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ενέργεια θερμικός. Στη Βραζιλία, η συχνότητα ταλάντωσης του εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος είναι 60 Hz, δηλαδή, τα ηλεκτρόνια μέσα στα καλώδια κινούνται μπρος-πίσω περίπου 60 φορές ανά δευτερόλεπτο.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
τύπος ηλεκτρικού ρεύματος
Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να υπολογιστεί ως ο λόγος του μεγέθους του ηλεκτρικού φορτίου που περνά μέσω ενός αγωγού στο χρονικό διάστημα. Ο απλούστερος τύπος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του ηλεκτρικού ρεύματος φαίνεται παρακάτω, ελέγξτε το:
Εγώ - ηλεκτρικό ρεύμα (A)
ΔQ - ηλεκτρικό φορτίο (C)
τ - χρονικά διαστήματα
Σε περίπτωση που μέταλλααγωγοί, στην οποία η αγωγή πραγματοποιείται από την κίνηση των ηλεκτρονίων, μπορούμε να υπολογίσουμε το ηλεκτρικό ρεύμα ως συνάρτηση του αριθμού των ηλεκτρονίων που περνούν από εμάς κάθε δευτερόλεπτο. Για αυτό, είναι απαραίτητο να θυμόμαστε το ποσοτικοποίηση του ηλεκτρικού φορτίου, αυτή η ιδιότητα της ύλης μας λέει ότι το ποσό της συνολικής φόρτισης που είναι αποθηκευμένο σε ένα σώμα δίνεται από ένα ακέραιο πολλαπλάσιο της βασικής φόρτισης (e = 1.6.10-19 Γ) παρόν σε πρωτόνια και ηλεκτρόνια.
όχι - αριθμός ηλεκτρονίων
και - θεμελιώδες ηλεκτρικό φορτίο
Εάν συνδυάσουμε τις δύο εξισώσεις που εμφανίζονται, μπορούμε να γράψουμε τον ακόλουθο τύπο για το ηλεκτρικό ρεύμα:
Οι τύποι που εμφανίζονται είναι χρήσιμοι για την επίλυση των περισσότερων ασκήσεων που περιλαμβάνουν ηλεκτρικό ρεύμα, ωστόσο δεν είναι χρήσιμοι σε περιπτώσεις όπου το ηλεκτρικό ρεύμα είναι μεταβλητό. Σε τέτοιες περιπτώσεις, είναι σύνηθες να παρέχεται ένα γράφημα όπως αυτό που φαίνεται παρακάτω, σημειώστε:
Το παραπάνω γραφικό δείχνει την ενότητα του α μεταβλητό ηλεκτρικό ρεύμα ως συνάρτηση του χρόνου. Σημειώστε ότι το μέγεθος αυτού του ηλεκτρικού ρεύματος μειώνεται. Σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι πολύ χρήσιμο να υπολογίσετε το περιοχή γραφήματος, που αντιστοιχεί σε ποσότητα φορτίου διεξήχθη κατά τη διάρκεια αυτού του χρονικού διαστήματος.
Κοίταεπίσης:Τι είναι το ηλεκτρικό πεδίο;
Χάρτης μυαλού: Ηλεκτρικό ρεύμα
* Για να κατεβάσετε τον χάρτη μυαλού σε PDF, Κάντε κλικ ΕΔΩ!
Συμβατική αίσθηση και πραγματική αίσθηση ηλεκτρικού ρεύματος
Ο πραγματική αίσθηση του ηλεκτρικού ρεύματος είναι εκείνο στο οποίο ταξιδεύουν τα ηλεκτρόνια προς τουψηλότερο ηλεκτρικό δυναμικό (θετικό), καθώς το ηλεκτρικό φορτίο του είναι αρνητικό. Ωστόσο, για καθαρά αυθαίρετους λόγους, είναι δυνατόν να υποθέσουμε ότι τα ηλεκτρόνια έχουν θετικά φορτία και ότι αυτά προχωρήστε προς το χαμηλότερο ηλεκτρικό δυναμικό, προκειμένου να διευκολύνετε την κατανόηση και τους υπολογισμούς που σχετίζονται με το ρεύμα ηλεκτρικός.
Δείτε έναν πίνακα που συνοψίζει τις έννοιες της πραγματικής αίσθησης και της συμβατικής αίσθησης:
πραγματική αίσθηση |
Τα ηλεκτρόνια με αρνητικό φορτίο κινούνται προς το θετικό δυναμικό |
συμβατική έννοια |
Τα θετικά φορτισμένα ηλεκτρόνια κινούνται προς το αρνητικό δυναμικό |
ηλεκτρικό ρεύμα και ισχύ
Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από υλικά που υπάρχουν ηλεκτρική αντίσταση, ένα φαινόμενο που ονομάζεται εφέ jouleμετατρέπει μέρος της αποθηκευμένης ενέργειας στους μεταφορείς φορτίου στο θερμότητα.
Μέσω της μονάδας ηλεκτρικού ρεύματος, είναι δυνατόν να υπολογιστεί τι είναι διαλυμένη δύναμη, δηλαδή, η ποσότητα θερμότητας που παράγεται κάθε δευτερόλεπτο, λόγω της διέλευσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος. Ελέγξτε παρακάτω τους κύριους τύπους που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της διαλυμένης ηλεκτρικής ισχύος:
Π - Ισχύς (W)
Ρ - Ηλεκτρική αντίσταση (Ω)
Εγώ - ηλεκτρικό ρεύμα (A)
Ε - ηλεκτρική τάση ή ηλεκτρικό δυναμικό (V)
Πάνω, έχουμε τρεις πιθανούς τρόπους υπολογισμού της ηλεκτρικής ισχύος. Καλούμε U την πτώση δυναμικού ή τάσης, που καθορίζεται μεταξύ των ακροδεκτών αγωγού, Η ηλεκτρική αντίσταση, R, μετρά την αντίσταση που προσφέρεται με κάποιο τρόπο στο πέρασμα του ρεύματος ηλεκτρικός.
Επιδράσεις ηλεκτρικού ρεύματος
Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ικανό να παράγει διαφορετικά εφέ όταν διεξάγεται μέσω σωμάτων. Μεταξύ αυτών, μπορούμε να επισημάνουμε:
Θερμικές επιδράσεις: όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από κάποιο μέσο που έχει ηλεκτρική αντίσταση, συγκρούσεις μεταξύ των ηλεκτρονίων και των ατόμων στον αγωγό προκαλούν μεγάλη θέρμανση.
Χημικά αποτελέσματα: Ορισμένες χημικές αντιδράσεις μπορούν να προκληθούν ή ακόμη και να καταλυθούν όταν εμφανιστούν παρουσία ηλεκτρικών ρευμάτων.
Μαγνητικά εφέ: Η διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος στους αγωγούς προκαλεί ένα μαγνητικό πεδίο να εμφανίζεται γύρω τους.
Φυσιολογικές επιδράσεις: Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από τα ζωντανά, οι μύες τους μπορούν να συστέλλονται έντονα. Ορισμένες τιμές ηλεκτρικού ρεύματος είναι δυνητικά θανατηφόρες.
Εφέ φωτός: Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να παράγει φως περνώντας από ορισμένους τύπους ιονισμένων αερίων, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται σε λαμπτήρες φθορισμού ή λαμπτήρες υδραργύρου.
Μεταξύ των παραπάνω αποτελεσμάτων, ένα από αυτά έχει μεγάλη σημασία για την ασφάλειά μας, δεδομένου ότι το φυσιολογικές επιδράσεις του ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να είναι αρκετά σοβαρή στους ανθρώπους.
Δείτε έναν πίνακα που αναφέρει την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος με τις πιθανές συνέπειες της διέλευσής του από το ανθρώπινο σώμα:
Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος (A) |
Πιο συχνή φυσιολογική επίδραση |
0,001 έως 0,01 |
Μικρές μυρμήγκιασμα; |
0,01 έως 0,1 |
Μυϊκές συσπάσεις, πόνος, δυσκολία στην αναπνοή, καρδιακή ανακοπή |
0,1 έως 0,2 |
Κοιλιακή μαρμαρυγή; |
0,2 έως 1,0 |
Καρδιακή ανακοπή και καρδιακή αναπνοή |
1.0 έως 10.0 |
Σοβαρά εγκαύματα, καρδιακή ανακοπή και πιθανώς θάνατο |
Από εμένα, Rafael Helerbrock
