THE pokretodopterećenjaelektrični je fenomen koji stoji iza funkcioniranja elektroničkih uređaja. kad električno punjenje, tereta pozitivan ili negativan, kreće se zbog utjecaja vanjskog električnog polja, kažemo da nastaje električna struja.
Izgledtakođer: Što je električno polje?
Što je električna struja?
THE električna struja je jedna od temeljnih veličina fizike, a njena jedinica, prema Međunarodnom sustavu, je Amper (THE). električna struja od 1 Ampera podrazumijeva da za 1 drugi, prošao 1 Coulomb električnih naboja kroz presjek napravljen negdje u svemiru. Pogledajte donju sliku:
Presjek provodne žice koji presijeca nekoliko elektrona.
Sve dok postoji bilo koji broj električnih naboja koji prelaze gore prikazani presjek, u materijalu će biti električne struje.
Definicija električne struje prilično je jednostavna. Gledati:
električna struja je protok kaotičan čestica koje nose naboj preko presjeka određenog položaja u prostoru i primjenom električnog polja. |
Električna struja može se izračunati kao omjer modula opterećenja koji svake sekunde prelazi taj presjek:
ja - električna struja
ΔQ - količina električnog naboja
t - vremenski interval
Koja je razlika između električnog naboja i električne struje?
Lanacelektrični to je kretanje električnih naboja u nekom preferencijalnom smjeru vodiča. Električni naboj je pak suštinsko svojstvo materije. Većina postojećih čestica, kao što je protoni i elektroni, ima električni naboj i, prema tome, može biti privučena ili odbijen drugim električnim nabojima.
Količina električnih naboja prisutnih u tijelu može se izračunati pomoću sljedeće formule:
P - modul električnog opterećenja
Ne - broj prijevoznika tereta
i - temeljno opterećenje (1.6.10-19 Ç)
protoni i elektroni oni su najčešći nosači naboja, iako su to čestice različitih masa i električni naboji suprotnog predznaka. Količina naboja prisutna u tim česticama jednaka je i naziva se naplatititemeljni, čiji je modul približno 1.6.10-19 Ç.
Kretanje električnih čestica unutar žica
Kada spojimo dvije točke a nitdirigent prema jednom potencijalna razlika, spajajući ga na bateriju (generator) ili utičnicu, na primjer, unutra se formira električno polje žica, odgovornih za pojavu električne sile koja vuče elektrone prema terminalu pozitivan ili negativan.
O poljeelektrični nastaje u vodiču brzinom svjetlosti, odnosno „redoslijed“ kretanja elektrona je praktički neposredan, tako da sve te čestice osjećaju djelovanje električne sile koja ih vuče. Međutim, kretanje ovih naboja je dostausporiti, zbog različitih međusobnih interakcija između elektrona i također čestih sudara između elektrona i atoma koji tvore kristalnu rešetku metala, što uzrokuje veliki gubitak brzina. Ova brzina kojom se elektroni provode u materijalu, odnosno brzina lanacelektrični, Zove se brzinauopterećenje, a njegov modul je reda veličine centimetara u minuti.
Shema koja prikazuje električnu struju unutar žice vodiča
Jouleov efekt
Kada se elektroni sudare s atomima materijala u kojem se kreću, oni prenose dio svoje kinetičke energije, potičući vibraciju kristalne mreže ovog medija. Ova vibracija uzrokuje porast temperature materijala, konfigurirajući tzv Jouleov efekt.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Jouleov je efekt osnova za funkcioniranje žarulje sa žarnom niti: prijenos energije s elektrona na atome uzrokuje veliko zagrijavanje žice.
Električni naboji na vodičima, izolatorima i poluvodičima
→ Dirigenti
Svi vodljivi materijali, kao i većina metala, imaju velik broj nosačiunaplatitibesplatno, odnosno labavo vezan za atomske jezgre materijala. Ti nosači naboja su elektroni, vrlo lagane čestice i električno punjenjenegativan.
Na primjer, na sobnoj temperaturi (25 ° C), elektronibesplatnoIzdirigenti ne stoje mirno, ali niti se vode između jedne točke materijala i druge točke. U ovom slučaju, uznemirenosttoplinska materijala prenosi se na elektrone, zbog čega se te čestice kaotično kreću, u različite brzine i smjerove, tako da je ukupni pomak elektrona približno null. Kad se to dogodi, kažemo da je vozač unutra elektrostatska ravnoteža.
→ Izolatori
Materijali opremljeni s Sjajnootpornostelektrični, pozivi od izolatori, prirodno imaju malo ili nimalo električnih nosača naboja koji su slobodni i koji se mogu povući djelovanjem električnog polja. U tim je materijalima potrebno primjenjivati velika električna polja dok ne dođe do njihove ionizacije. Ovaj postupak objašnjava stvaranje zraka i naziva se pauzadajekrutostdielektrik. U slučaju munje, atmosferski zrak, koji je izolacijski medij, podržava kretanje tereta stvaranjem velikog električnog polja s naelektriziranim oblacima ili između oblaka i tla.
Pročitajte i vi: Pet zabavnih činjenica o zrakama od kojih će vam se kosa dići
Velika električna polja mogu ionizirati zrak, potičući provođenje elektrona.
→ Poluvodiči
U materijalipoluvodičipak su nosači naboja djelomično povezani sa svojim atomskim jezgrama zbog slabe električne interakcije. Moguće ih je učiniti besplatnim nosačima naboja pružajući neki oblik energije tim česticama: zagrijavanjem materijal (termoelektrični materijali), mehanička interakcija (piezoelektrični materijali), rasvjeta (fotoelektrični materijali) itd.
Na vakuum ili se u materijalima koji nemaju nikakav električni otpor nosači električnog naboja mogu kretati bez ikakvih poteškoća. Na te se načine, osjećajući djelovanje električnog polja, nosači naboja mogu kretati velikom brzinom u smjeru snagaelektrični koja djeluje na njih.
Kretanje tereta u tekućinama
Kad stavimo neko rješenje povezano s potencijalnom razlikom, u toj tekućini nastaje električno polje, a ioni otopljeni u ovoj otopini sami se premještaju na polove koji imaju naboj suprotan njihovom. U ovom slučaju kažemo da a lanacionska formiran je.
smjer električne struje
Kad proučavamo kretanje električnih naboja u električnim krugovima, uobičajeno je čuti da električna struja može imati dva smjera: smjer stvaran i smisla konvencionalne. Ova je konvencija nastala jer nosači naboja u vodičima imaju naplatitinegativan. Shvatite: u pravom smislu, kada spojimo žicu na razliku potencijala, elektroni se pomiču prema polu pozitivan. Taj se smjer struje naziva osjećajstvaran.
O osjećajkonvencionalne struje, pak, priznaje da nosači naboja vodiča imaju pozitivan električni naboj, tako da kad spojimo žicu na razliku potencijala, ti se elektroni pomaknu prema potencijalu. negativan.
Izgledtakođer: smjer električne struje
Ja, Rafael Helerbrock
