Ელექტროობა ეს არის ფენომენების ერთობლიობის სახელი, რომელიც ხდება მისი წყალობით დისბალანსი ან მოძრაობა ელექტრული მუხტები, თვისება, რომელიც თან ახლავს პროტონებსა და ელექტრონებს, ასევე ელექტრულად დამუხტულ სხეულებს. ელექტროენერგიაში არის ფენომენი ელექტროსტატიკური და ელექტროდინამიკური, დაკავშირებული მუხტებთან დასვენებისა და მოძრაობის დროს, შესაბამისად.
იხილეთ ასევე: რა არის მაგნიტური ძალა?
ელექტროენერგიის კონცეფცია
ელექტროენერგიის კონცეფცია ყოვლისმომცველია, მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია გავიგოთ ის, როგორც ყველა ეფექტი, რომელსაც ელექტრული მუხტი აწარმოებს მატერიაზე. ელექტროენერგია ჩვეულებრივ ასოცირდება ელექტრო დენი, დატვირთვის მოძრაობა, რომელიც დგინდება, როდესაც რომელიმე სხეული ექვემდებარება ა ელექტრული პოტენციალის სხვაობა.
ელექტროენერგია ფიზიკაში
ელექტრული ფენომენების წარმოშობა არის ელექტრონები, რომლებიც წარმოადგენენ ყველაზე დაბალი შესაძლო ელექტრული მუხტი, რომელიც ცნობილია როგორც ფუნდამენტური მუხტი, რომელიც დაახლოებით 1.6.10 ღირს-19 ჩ. როდესაც აღელვებული ან მოქმედების ქვეშ ა ელექტრული ველი გარე, ელექტრონები
შეიძლება ჩატარდეს, რაც იწვევს ელექტრული დენების წარმოქმნას და ელექტროენერგიასთან დაკავშირებული ფენომენების მთელ სპექტრს.
ფიზიკაში ძალიან გავრცელებულია ტერმინი ელექტროენერგია, რომელიც გამოიყენება როგორც მოხმარებული ენერგიის რაოდენობა ელექტრო სქემები. ეს ენერგია, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ელექტრო პოტენციური ენერგია, შეიძლება გამოითვალოს გამოყენებით ელექტროენერგიის - ელექტროენერგიის რაოდენობა, რომელსაც მოწყობილობა მოიხმარს ყოველ წამში.
ელექტრული პოტენციური ენერგია იზომება ჯოულები, ან შიგნით კვტ.სთ, რომელიც ელექტროენერგიის გამანაწილებელი კომპანიების მიერ პარამეტრად გამოყენებული უფრო გავრცელებული ერთეულია. ერთ კვტ/სთ-ში შემავალ ენერგიას აქვს ეკონომიკური ღირებულება, რომელიც შეიძლება განსხვავდებოდეს თითოეულ რეგიონში, ენერგიის განაწილების ტექნიკური სირთულეების ან თუნდაც ადგილობრივი მოთხოვნილების მიხედვით. ენერგია შეიცავს 1კვტ.სთ უდრის 3.6.106 ჯ.
იხილეთ ასევე: ოპტიკური ფენომენები - მოვლენები, რომლებიც წარმოიქმნება სინათლისა და მატერიის ურთიერთქმედების შედეგად
ელექტროენერგიის ფორმულები
ამ განყოფილებაში ჩვენ მოვიყვანთ მთავარიფორმულები დაკავშირებული ელექტროობა, შეამოწმეთ:
THE ელექტრო დენი რომელიც გადის დირიჟორზე შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი გამოსახულებით:
მე - ელექტრული დენი (A)
ΔQ - ელექტრული მუხტი (C)
ტ - დროის ინტერვალი(ები)
THE ელექტრული ძაბვა ან ელექტრული პოტენციალი რომ მუხტი წარმოქმნის d მანძილზე, რომელიც იზომება მისი ცენტრიდან, გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით:
უ - ელექტრული პოტენციალი (V)
კ0 - ელექტროსტატიკური ვაკუუმის მუდმივი (9.109 Nm²/C²)
ქ - ელექტრული მუხტი (C)
დ - მანძილი (მ)
ო ველიელექტრო წერტილის მუხტით წარმოქმნილი არის ვექტორული სიდიდე და მისი მოდული შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:
და - ელექტრული ველი (N/C)
THE ძალაელექტრო ორ წერტილოვან მუხტს შორის, გამოყოფილი d მანძილით, გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:
Q და Q - ელექტრული მუხტები
THE კავშირი ელექტრულ ველსა და ელექტრო ძალას შორის კულონის კანონით აღწერილი გამონათქვამში:
THE ელექტრო პოტენციური ენერგია d მანძილით გამოყოფილი წერტილის მუხტების ურთიერთქმედებიდან გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:
ო ელექტრო პოტენციალიელექტრული პოტენციური ენერგიის მიხედვით დაწერილი, განისაზღვრება შემდეგი ფორმულით:
THE მოხმარებული ელექტროენერგია ზოგიერთი მოწყობილობისთვის, ელექტრული სიმძლავრის P, ის შეიძლება გამოითვალოს ქვემოთ მოცემული ფორმულის გამოყენებით:
დაEL - მოხმარებული ელექტროენერგია
FOR - ძალა
ტ - დრო
იხილეთ ასევე: ელექტრო გენერატორი - მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის სხვადასხვა სახის ენერგიას ელექტროდ
ელექტროენერგიის ისტორია
ო პირველი დოკუმენტირებული ანგარიში ელექტრულ ფენომენებზე დაკვირვებას მიეკუთვნება ბერძენი ფილოსოფოსი მილეტის ზღაპრები. ტეილსმა გააცნობიერა, რომ ტყავის ზოლებზე წასმისას ქარვას (ნამარხი მცენარეული ფისი) ჰქონდა უნარი მიიზიდოს პატარა საგნები, როგორიცაა მშრალი ფოთლები. ქარვა, რომელსაც ბერძნულად ეძახიან ელექტრონი, დაარქვეს სახელი ნაწილაკს, რომელიც წარმოშობს ელექტრული ფენომენების უმეტესობას, ელექტრონს.
შეამოწმეთ მოკლე ვადები ძირითადი მოვლენებით, რომლებმაც აღნიშნეს ელექტროენერგიის ისტორია, თალეს მილეტელის აღმოჩენის შემდეგ:
1660 – ოთოვანგერიკე გამოიგონა მანქანა, რომელიც აწარმოებს ელექტროსტატიკური მუხტების მეშვეობით ხახუნის.
1730 – ჩარლზფრენსისდუფაი აღმოაჩინა, რომ ხახუნის შედეგად წარმოქმნილ ელექტროენერგიას შეიძლება ჰქონდეს ორი განსხვავებული კლასი: დადებითი მუხტები და უარყოფითი მუხტები, როგორც მათ დღეს ვიცით.
1744 – ბენიამინიფრანკლინი გამოიყენა ელექტრული მუხტების აკუმულატორი, რომელიც მიმაგრებული იყო გამტარ მავთულთან, რომელიც იჭერდა ქარიშხლის დროს, რითაც დაადასტურა, რომ ელვა ელექტრო ფენომენი იყო.
1780 – ლუიჯიგალვანი აღმოაჩინა, რომ ელექტროენერგიას შეუძლია მკვდარი ცხოველების კიდურების გადაადგილება, რაც ვარაუდობს, რომ კუნთები იკუმშება ელექტრული მუხტების გავლის გამო.
1796 – მჟავას ხსნარში დასველებულ ქსოვილზე დიდი რაოდენობით სპილენძისა და თუთიის დისკები იყო დაწყობილი. ალესანდროᲓაბრუნების გამოიგონა პირველი ბატარეა.
1820 – ჰანსქრისტინეორსტედი აღმოაჩინა, რომ ელექტრო დენს შეუძლია მაგნიტური ველის წარმოქმნა.
1831 - მაიკლფარადეი აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ინდუქცია.
1827 – გიორგისიმონიოჰ მ აღმოაჩინა მათემატიკური კავშირი წინააღმდეგობას შორის, ვოლტაჟი და ელექტრული დენი, რომელიც ახლა ცნობილია როგორც ომის პირველი კანონი.
1875 – ტელეფონი გამოიგონა ალექსანდრეგრეჰემიზარი
1880 – თომასედისონი გამოიგონა ნათურა.
1886 – გიორგივესტინგჰაუსი პირველი ელექტროენერგიის განაწილების სისტემა ალტერნატიული დენი, გამოიგონა ნიკოლა ტესლამ.
1890 – ნიკოლატესლა შეიმუშავა ელექტრო დენის განაწილების სამფაზიანი სისტემა.
1905 – ალბერტაინშტაინი განმარტა, თუ როგორ ფოტოელექტრული ეფექტი, რამაც მზის პანელების განვითარების საშუალება მისცა.
1911 – კამერლინჰიერთები აღმოაჩინა ზეგამტარობის ფენომენი, რომელსაც დიდი მნიშვნელობა აქვს თანამედროვე ელექტრო ენერგიის გამომუშავებისთვის.
იხილეთ ასევე: სინათლის სიჩქარე: რამდენი დრო სჭირდება სინათლეს ჩვენამდე მისვლას?
როგორ გაჩნდა ელექტროენერგია
როგორც სხვა ბუნებრივ მოვლენებს, ელექტროენერგია ყოველთვის არსებობდაკაცობრიობის გაჩენამდე დიდი ხნით ადრე. შენ სხივებიმაგალითად, არის ელექტრული ფენომენები, რომლებიც წარმოქმნიან მთლიანი ნაწილს ოზონი დედამიწის ატმოსფეროდან. შენ სხივები წარმოიქმნება ღრუბლებიდან, რომლებიც ელექტრიფიცირებულია დიდი რაოდენობით ყინულის, ჰაერისა და წყლის ორთქლის კრისტალების ხახუნის შედეგად, რაც საბოლოოდ იხსნება და იწვევს დიდი ელექტრო დენი იქმნება ჰაერით, რომელიც წარმოქმნის დიდ ნათებას და აფეთქებას, გარდა ათასობით გრადუსიანი ტემპერატურისა.
ზე ქიმიური ობლიგაციები რომლითაც შეიქმნა პირველი წყლის მოლეკულები პლანეტა დედამიწაზე, მაგალითად, არის პროდუქტი მიზიდულობაელექტროშორისიტვირთებამათემატიკურად აღწერილი კულონის კანონი. ამ ძალამ გამოიწვია სხვადასხვა ელემენტების გაერთიანება, მხოლოდ ელექტრული მუხტების თავსებადობით, რითაც წარმოშვა სიცოცხლე.
ელექტროენერგია, როგორც ვიცით, იყო შედეგი ხანგრძლივი ძებნა და დიდი რაოდენობით ფიზიკოსების, ქიმიკოსების, ინჟინრებისა და მათემატიკოსების დაუღალავი შრომა, რომლებმაც შესაძლებელი გახადეს წარმოება, განაწილება და მანქანებისა და ტექნოლოგიების გაჩენა, რომელთა მამოძრავებელი ძალა ელექტროენერგია იყო, რითაც იგი სულ უფრო პოპულარული გახდა და ხელმისაწვდომი.
ელექტროენერგიის ვარჯიშები
Კითხვა 1) გამტარ მავთულზე გადის დაახლოებით 2.10-14 C ყოველ მიკროწამში (10-6 ს). განსაზღვრეთ დირიჟორში გამავალი დენის ინტენსივობა:
ა) 3.10-4 THE
ბ) 2.10-8 THE
გ) 5.10-6 THE
დ) 7.10-8THE
ე) 2.10-5 THE
გამოხმაურება: ასო B
რეზოლუცია:
სავარჯიშოს ამოსახსნელად, უბრალოდ გამოთვალეთ ელექტრული დენი, დააკვირდით:
დადგენილების მიხედვით, წარმოქმნილი ელექტრული დენი არის ასო B.
კითხვა 2) ელექტრული პოტენციალის საზომი ერთეული, SI ერთეულების მიხედვით არის ვოლტი, რომელიც ასევე შეიძლება დაიწეროს როგორც:
ა) ვ/მ
ბ) კ/ფ
გ) ნ/მ
დ) ს/კ
ე) ა/მ
გამოხმაურება: ასო D
ვინაიდან ელექტრული პოტენციალი შეიძლება გამოითვალოს როგორც ელექტრული პოტენციური ენერგიის თანაფარდობა დამუხტვასთან ელექტრული, მისი ერთეული ასევე შეიძლება გამოისახოს ჯოულებში თითო კულონში, ამიტომ სწორი ალტერნატივა არის ასო D.
კითხვა 3) შეამოწმეთ ალტერნატივა, რომელიც სწორად ავსებს წინადადებაში არსებულ ხარვეზებს:
ელექტრული ველი არის ________ სიდიდე, რომელიც განისაზღვრება როგორც __________, რომელიც მოქმედებს მუხტის ერთეულზე. ელექტრული პოტენციალი, თავის მხრივ, არის _________ სიდიდე, რომელიც განისაზღვრება როგორც __________ მუხტის ერთეულზე.
ა) მასშტაბი; ელექტრული ძალა; ვექტორი; ელექტრო პოტენციური ენერგია
ბ) ვექტორი; ელექტრული ძალა; ასვლა; ელექტრო პოტენციური ენერგია
გ) სასწორი; ელექტრო პოტენციური ენერგია; ასვლა; ელექტრო ძალა
დ) ფიზიკა; ელექტრო დენი; ვექტორი; ელექტრო ძალა
ე) ფიზიკა; ელექტრული მუხტი; ასვლა; ელექტრო ძალა
კავშირი: ასო B
რეზოლუცია:
ელექტრული ველი სიდიადეა ვექტორი, განისაზღვრება როგორც ელექტრო ძალა ახორციელებს მუხტის ერთეულზე, ელექტრული პოტენციალი, თავის მხრივ, არის ა ასვლა, განისაზღვრება როგორც ენერგიაპოტენციალიელექტრო გადასახადის ერთეულზე.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი