Struja je naziv koji se daje skupu pojava koje se javljaju zahvaljujući neravnoteža ili kretanje električnih naboja, svojstvo svojstveno protonima i elektronima, kao i električno nabijenim tijelima. U elektricitetu postoje fenomeni elektrostatički i elektrodinamički, koji se odnose na naboje u mirovanju, odnosno u kretanju.
Vidi i: Što je magnetska sila?
koncept električne energije
Koncept električne energije je sveobuhvatan, ali ga možemo razumjeti kao i sve Učinci koje električni naboji proizvode na materiju. Električna energija se obično povezuje sa električna struja, kretanje opterećenja koje se uspostavlja kada je bilo koje tijelo podvrgnuto a razlika električnih potencijala.
Elektricitet u fizici
Podrijetlo električnih pojava je u elektrona, koji predstavljaju najmanji mogući električni naboj, poznat kao temeljni naboj, koji vrijedi oko 1.6.10-19 Ç. Kada je uzbuđen ili pod djelovanjem a električno polje vanjski, tj elektrona mogu se provoditi, što dovodi do električnih struja i čitavog niza pojava povezanih s elektricitetom.
U fizici je vrlo uobičajeno da se izraz električna energija koristi kao količina energije koja se u njoj troši električni krugovi. Ova energija, također poznata kao električna potencijalna energija, može se izračunati pomoću električna energija – količinu električne energije koju uređaj troši svake sekunde.
Električna potencijalna energija se mjeri u džula, ili u kWh, što je češća jedinica koju kao parametar koriste elektrodistribucijske tvrtke. Energija sadržana u jednom kWh ima ekonomsku vrijednost, koja može biti različita u svakoj regiji, ovisno o tehničkim poteškoćama distribucije energije ili čak, prema lokalnoj potražnji. Energija sadržana u 1 kWh je jednako 3.6.106 J.
Vidi i: Optički fenomeni - događaji koji nastaju interakcijom svjetlosti i materije
Nemoj sada stati... Ima još toga nakon reklame ;)
Formule električne energije
U ovom dijelu donosimo glavniformule povezan sa struja, provjeri:
THE električna struja koji prolazi kroz vodič može se izračunati pomoću sljedećeg izraza:
i – električna struja (A)
ΔQ – električni naboj (C)
t – vremenski interval(i)
THE električni napon ili električni potencijal koji naboj stvara na udaljenosti d, mjereno od njegovog središta, izračunava se pomoću formule:
U – električni potencijal (V)
k0 – konstanta elektrostatičkog vakuuma (9.109 Nm²/C²)
P – električni naboj (C)
d – udaljenost (m)
O poljeelektrični proizveden točkastim nabojem vektorska je veličina i njegov se modul može izračunati sljedećom formulom:
I – električno polje (N/C)
THE snaguelektrični između dva točkasta naboja, odvojena razmakom d, izračunava se sljedećom formulom:
Q i q – električni naboji
THE odnos između električnog polja i električne sile opisano Coulombovim zakonom prikazano je u izrazu:
THE električna potencijalna energija iz međudjelovanja točkastih naboja odvojenih udaljenosti d izračunava se sljedećom formulom:
O električni potencijal, napisan u terminima električne potencijalne energije, definira se sljedećom formulom:
THE potrošena električna energija za neki uređaj, električne snage P, može se izračunati pomoću formule u nastavku:
IEL – potrošena električna energija
ZA – moć
t - vrijeme
Vidi i: Električni generator - uređaj koji pretvara različite vrste energije u električnu energiju
povijest električne energije
O prvo dokumentirano izvješće promatranja električnih pojava pripisuje se grčki filozof Miletske priče. Tales je shvatio da kada se utrlja na kožne trake, jantar (fosilna biljna smola) ima sposobnost privući male predmete kao što je suho lišće. Jantar, koji se na grčkom zove elektron, dao je ime čestici koja potiče većinu električnih fenomena, elektron.
Provjerite kratku vremensku traku s glavnim događajima koji su obilježili povijest električne energije, nakon otkrića Talesa iz Mileta:
1660 – OttoKombiGuericke izumio stroj koji proizvodi elektrostatički naboj kroz trenje.
1730 – CharlesFranjoDufay otkrili da električna energija nastala trenjem može imati dvije različite klase: pozitivne i negativne naboje, kakve danas poznajemo.
1744 – BenjaminFranklin koristio je akumulator električnih naboja pričvršćen na žicu vodiča koja je držala zmaja tijekom oluje, čime je potvrdila da je munja električni fenomen.
1780 – LuigiGalvani otkrili da elektricitet može pomicati udove mrtvih životinja, što sugerira da se mišići kontrahiraju zahvaljujući prolasku električnih naboja.
1796 – Velik broj bakrenih i cink diskova bio je naslagan na krpu natopljenu kiselinom. alessandroPovratak izumio prvu bateriju.
1820 – HansChristinOersted otkrili da električna struja može proizvesti magnetsko polje.
1831 - Michaelfaraday otkrio elektromagnetsku indukciju.
1827 – GeorgeSimonOh M otkrio matematički odnos između otpora, napon i električna struja, danas poznata kao Ohmov prvi zakon.
1875 – Telefon je izumio AleksandraGrahamzvono
1880 – ThomasEdison izumio žarulju.
1886 – GeorgeWestinghouse prvi sustav distribucije električne energije po naizmjenična struja, koji je izumio Nikola Tesla.
1890 – NikolaTesla razvio trofazni sustav distribucije električne struje.
1905 – AlbertEinstein objasnio kako se fotoelektrični efekt, što je omogućilo razvoj solarnih panela.
1911 – Kamerlinghonnes otkrio fenomen supravodljivosti, od velike važnosti za stvaranje moderne električne energije.
Vidi i: Brzina svjetlosti: koliko vremena svjetlosti treba da stigne do nas?
kako je nastala struja
Kao i kod drugih prirodnih pojava, struja je oduvijek postojala, mnogo prije nego što se čovječanstvo pojavilo. Vas zrake, na primjer, električni su fenomeni koji su proizveli većinu cjeline ozon Zemljine atmosfere. Vas zrake potječu od oblaka koji se naelektriziraju trenjem između velikog broja kristala leda, zraka i vodene pare, koji se na kraju ispuštaju i uzrokuju velika električna struja nastaje zrakom, koji proizvodi sjajan bljesak i prasak, uz temperature od nekoliko tisuća stupnjeva.
Na kemijske veze koje su formirale prve molekule vode na planeti Zemlji, na primjer, proizvod su privlačnostelektričniizmeđuopterećenja, matematički opisao Coulombov zakon. Ova sila je uzrokovala da se različiti elementi kombiniraju, samo zbog kompatibilnosti električnih naboja, što je dovelo do života.
Struja kakvu poznajemo bila je rezultat duge pretrage i neumorni rad velikog broja fizičara, kemičara, inženjera i matematičara koji su omogućili proizvodnju, distribucije te pojavom strojeva i tehnologija čija je pokretačka snaga bila električna energija te je tako postala sve popularnija i pristupačan.
Vježbe za električnu energiju
Pitanje 1) Provodljiva žica se prijeđe za oko 2,10-14 C svake mikrosekunde (10-6 s). Odredite jačinu struje koja teče kroz vodič:
a) 3.10-4 THE
b) 2.10-8 THE
c) 5.10-6 THE
d) 7.10-8THE
e) 2.10-5 THE
Povratne informacije: Slovo B
Rezolucija:
Da biste riješili vježbu, samo izračunajte električnu struju, promatrajte:
Prema rezoluciji, nastala električna struja je slovo B.
Pitanje 2) Jedinica mjerenja električnog potencijala, prema SI jedinicama je volt, koji se također može napisati kao:
a) V/m
b) C/F
c) N/m
d) J/C
e) A/m
Povratne informacije: Slovo D
Budući da se električni potencijal može izračunati kao omjer električne potencijalne energije i naboja električna, njezina se jedinica također može izraziti u džulima po kulonu, pa je ispravna alternativa slovo D.
Pitanje 3) Provjerite alternativu koja ispravno dopunjuje praznine u rečenici:
Električno polje je ________ veličina, definirana kao __________ koja djeluje po jedinici naboja. Električni potencijal je pak količina _________, definirana kao __________ po jedinici naboja.
a) mjerilo; električna sila; vektor; električna potencijalna energija
b) vektor; električna sila; uspon; električna potencijalna energija
c) mjerilo; električna potencijalna energija; uspon; električna sila
d) fizika; električna struja; vektor; električna sila
e) fizika; električno punjenje; uspon; električna sila
Povratne informacije: Slovo B
Rezolucija:
Električno polje je veličina vektor, definiran kao električna sila po jedinici naboja, električni potencijal je zauzvrat a uspon, definiran kao energijepotencijalelektrični po jedinici naknade.
Autor Rafael Hellerbrock
Nastavnik fizike
Analizirajte: jedan dirigent A, pozitivno elektrificiran i postavljen kontakt s drugim vodičem B, tju početku neutralan.
b) Tijekom elektrifikacija od B postoji a kretanje elektrona ili od protona? Od A do B ili od B do A?
Kada jedno tijelo izvrši a električna sila u privlačnost, može se reći da:
a) jedan ima pozitivan naboj, a drugi negativan.
b) barem jedan od njih je električno nabijen.
c) jedan ima veći naboj od drugog.
d) oba su provodnici.
e) barem jedno od tijela provodi struju.
