THE ketjusähköinen se on liikkuminen sähkövaraus, kuten elektronit, joka tapahtuu eri materiaalien sisällä, johtuen sähköisen potentiaalieron soveltamisesta. Sähkövirta on suuruusfysiikka jonka avulla voimme tietää, mikä on määräsisäänveloittaa joka ylittää johtimen poikkileikkauksen joka sekunti. Kansainvälisen yksikköjärjestelmän mukaan sähkövaraus mitataan A.s: nä (ampeeria kertaa sekunnissa), tätä yksikköä puolestaan kutsutaan coulombiksi (C).
Katsomyös: Kaikki elektrostaatista
Sähkövirran tyypit
Sähkövirtaa on kahta tyyppiä: jatkuva sähkövirta ja vaihtovirta. Vaikka molemmat käsittelevät sähkövarausten liikkumista, ne ovat pohjimmiltaan erilaisia.
jatkuva sähkövirta
THE jatkuva sähkövirta on se, johon elektronit pakotetaan liikkumaan yksisuuntainen. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että kaikki elektronit liikkuvat järjestyksessä, koska todellisuudessa sähkövarausten liike on melko kaoottista ja hidasta. Tämä on seurausta useista törmäyksistä, joita elektronit kärsivät johtimien kiteisen verkon kanssa samalla, kun niitä sähkökenttä ulkoinen.
Katsomyös:Sähköpiirit - mitä ne ovat, elementit, tyypit
vaihtovirta
Klo ketjusähköinenvuorotellen, tunne liike elektronien on määräajoinylösalaisin johtimeen kohdistetun potentiaalin polaarisuuden kääntymisen takia. Tämän tyyppisessä sähkövirrassa elektronit pysyvät värähtelemässä saman asennon ympärillä, mikä aiheuttaa että on vähemmän energiahäviöitä johtuen Joule-vaikutuksesta, sähköenergian muuttamisesta energiaksi lämpö. Brasiliassa vaihtovirran värähtelytaajuus on 60 Hz, ts. Johtojen sisällä olevat elektronit liikkuvat edestakaisin noin 60 kertaa sekunnissa.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
sähkövirran kaava
Sähkövirta voidaan laskea johtimen läpi ajanjaksolla kulkevan sähkövarauksen suuruuden suhteena. Yksinkertaisin kaava, jota käytetään sähkövirran laskemiseen, on esitetty alla, tarkista se:
i - sähkövirta (A)
ΔQ - sähkövaraus (C)
t - aikaväli (t)
Siinä tapauksessa että metallitjohtimet, jossa johtuminen tapahtuu elektronien liikkeellä, voimme laskea sähkövirran funktiona elektronien lukumäärästä, jotka kulkevat läpi joka sekunti. Tätä varten on tarpeen muistaa sähkövarauksen kvantisointi, tämä aineominaisuus kertoo meille, että ruumiin varastoituneen kokonaisvarauksen määrän antaa peruselementin kokonaislukukerta (e = 1.6.10-19 C) läsnä protoneissa ja elektroneissa.
ei - elektronien lukumäärä
ja - perussähkövaraus
Jos yhdistämme nämä kaksi yhtälöä, voimme kirjoittaa seuraavan kaavan sähkövirralle:
Esitetyt kaavat ovat hyödyllisiä useimpien sähkövirtaa sisältävien harjoitusten ratkaisemiseksi, mutta ne eivät ole hyödyllisiä tapauksissa, joissa sähkövirta on vaihteleva. Tällaisissa tapauksissa on tavallista, että toimitetaan alla olevan kuvan kaltainen kaavio, huomaa:
Yllä olevassa kuvassa näkyy a: n moduuli muuttuva sähkövirta ajan funktiona. Huomaa, että tämän sähkövirran suuruus pienenee. Näissä tapauksissa on erittäin hyödyllistä laskea kuvaajan alue, joka vastaa rahdin määrä ajanjakson aikana.
Katsomyös:Mikä on sähkökenttä?
Miellekartta: Sähkövirta
* Voit ladata mielikartan PDF-muodossa. Klikkaa tästä!
Tavanomainen tunne ja todellinen tunne sähkövirrasta
O todellinen mieli sähkövirrasta on se, johon elektronit kulkevat kohtisuurempi sähköpotentiaali (positiivinen), koska sen sähkövaraus on negatiivinen. Pelkästään mielivaltaisista syistä voidaan kuitenkin olettaa, että elektronilla on positiivisia varauksia ja että ne ovat siirtyä kohti pienintä sähköpotentiaalia virtaan liittyvän ymmärtämisen ja laskemisen helpottamiseksi sähköinen.
Katso taulukko, jossa on yhteenveto todellisen järjen ja tavanomaisen järjen käsitteistä:
todellinen mieli |
Negatiivisen varauksen omaavat elektronit siirtyvät kohti positiivista potentiaalia |
perinteisessä mielessä |
Positiivisesti varautuneet elektronit liikkuvat kohti negatiivista potentiaalia |
sähkövirta ja teho
Kun sähkövirta kulkee läsnä olevien materiaalien läpi sähköinen vastus, ilmiö nimeltä joule-vaikutusmuuttaa osan varastoidusta energiasta - rahtialuksissa lämpöä.
Sähkövirtamoduulin avulla on mahdollista laskea mikä on haihdutettu voimaeli toisessa sekunnissa syntyvän lämmön määrä sähkövirran kulun vuoksi. Tarkista hajaantuneen sähkötehon laskemiseen käytetyt pääkaavat:
P - Teho (W)
R - sähköinen vastus (Ω)
i - sähkövirta (A)
U - sähköjännite tai sähköpotentiaali (V)
Edellä on kolme mahdollista tapaa laskea sähköteho. Kutsumme U: n potentiaalin tai jännitteen pudotukseksi, joka on muodostettu johdinliittimien välille, sähköinen vastus R mittaa joidenkin keinojen tarjoamaa vastusta virran kulkemiseen sähköinen.
Sähkövirran vaikutukset
Sähkövirta pystyy tuottamaan erilaisia vaikutuksia, kun sitä johdetaan kappaleiden läpi. Niistä voimme korostaa:
Lämpövaikutukset: kun sähkövirta kulkee jonkin sähkövastuksen omaavan väliaineen läpi, elektronien ja johtimessa olevien atomien törmäykset aiheuttavat paljon lämmitystä.
Kemialliset vaikutukset: Joitakin kemiallisia reaktioita voidaan indusoida tai jopa katalysoida, kun ne tapahtuvat sähkövirtojen läsnä ollessa.
Magneettiset vaikutukset: Sähkövirran kulkeminen johtimissa aiheuttaa magneettikentän ilmestymisen niiden ympärille.
Fysiologiset vaikutukset: Kun sähkövirta kulkee elävien esineiden läpi, heidän lihaksensa voivat supistua voimakkaasti. Jotkut sähkövirran arvot ovat mahdollisesti kohtalokkaita.
Valotehosteet: Sähkövirta voi tuottaa valoa kulkemalla tietyntyyppisten ionisoitujen kaasujen läpi, kuten loistelampuissa tai elohopealampuissa.
Edellä mainituista vaikutuksista yksi niistä on erittäin tärkeä turvallisuutemme kannalta, koska sähkövirran fysiologiset vaikutukset voi olla melko vakava ihmisillä.
Katso taulukko, jossa luetellaan sähkövirran voimakkuus ja sen seuraukset ihmiskehon läpi:
Sähkövirran voimakkuus (A) |
Yleisin fysiologinen vaikutus |
0,001 - 0,01 |
Pienet kihelmät; |
0,01 - 0,1 |
Lihasten supistukset, kipu, hengitysvaikeudet, sydämen pysähtyminen; |
0,1 - 0,2 |
Kammiovärinä; |
0,2 - 1,0 |
Sydämen pysähtyminen ja sydän- ja hengityspysähdys; |
1,0 - 10,0 |
Vakavat palovammat, sydämenpysähdys ja mahdollisesti kuolema |
Minun luona. Rafael Helerbrock
