kustībanoslodzeselektrisks ir elektronisko ierīču darbības parādība. kad elektriskais lādiņš, kravas pozitīvs vai negatīvs, pārvietojas ārējā elektriskā lauka ietekmē, mēs sakām, ka veidojas elektriskā strāva.
Skatiesarī: Kas ir elektriskais lauks?
Kas ir elektriskā strāva?
elektriskā strāva ir viens no galvenajiem fizikas lielumiem, un tā vienība, pēc Starptautiskās sistēmas domām, ir Ampērs (THE). elektriskā strāva 1 ampēri nozīmē, ka par 1 otrkārt, izlaida 1 elektrisko lādiņu kulonu caur šķērsgriezumu, kas izveidots kaut kur kosmosā. Apskatiet zemāk redzamo attēlu:
Vadoša stieples šķērsgriezumu šķērso vairāki elektroni.
Kamēr ir kāds elektrisko lādiņu skaits, kas šķērso iepriekš parādīto šķērsgriezumu, materiālā būs elektriskā strāva.
Elektriskās strāvas definīcija ir diezgan vienkārša. Skatīties:
elektriskā strāva ir plūsma haotisks lādiņu nesošo daļiņu šķērsgriezums noteiktā telpā un izmantojot elektrisko lauku. |
Elektrisko strāvu var aprēķināt kā slodzes moduļa attiecību, kas katru seku šķērso šo sekciju:
i - elektriskā strāva
ΔQ - elektriskā lādiņa apjoms
t - laika intervāls
Kāda ir atšķirība starp elektrisko lādiņu un elektrisko strāvu?
Ķēdeelektrisks tā ir elektrisko lādiņu kustība kādā vadītāja priekšroka virzienā. Elektriskā lādiņa savukārt ir matērijas iekšējā īpašība. Lielākā daļa esošo daļiņu, piemēram, protoni un elektroni, ir elektriskais lādiņš, un tāpēc tas var būt piesaistīja vai atvairīts ar citiem elektriskiem lādiņiem.
Elektrisko lādiņu daudzumu ķermenī var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:
J - elektriskais slodzes modulis
Nē - kravas pārvadātāju skaits
un - pamatslodze (1.6.10-19 Ç)
protoni un elektroni tie ir visizplatītākie lādiņu nesēji, neskatoties uz atšķirīgas masas daļiņām un pretējas zīmes elektriskajiem lādiņiem. Šajās daļiņās esošais lādiņa daudzums ir vienāds un tiek saukts maksasfundamentāls, kura modulis ir aptuveni 1.6.10-19 Ç.
Elektrisko daļiņu kustība vados
Kad mēs savienojam divus a pavediensdiriģents uz vienu iespējamā atšķirība, savienojot to ar akumulatoru (ģeneratoru) vai kontaktligzdu, piemēram, iekšpusē veidojas elektriskais lauks vadu, kas atbild par elektriskā spēka parādīšanos, kas velk elektronus uz spaili pozitīvs vai negatīvs.
O laukāelektrisks tas tiek veidots vadītājā ar gaismas ātrumu, tas ir, elektronu kustības “kārtība” ir praktiski tūlītēja, tā ka visas šīs daļiņas izjūt elektriskā spēka darbību, kas tos pavelk. Tomēr šo lādiņu kustība ir diezganlēns, pateicoties dažādajai savstarpējai mijiedarbībai starp elektroniem un arī biežajām sadursmēm starp elektroni un atomi, kas veido metālu kristālisko režģi, kas rada lielu zudumu ātrums. Šis ātrums, kādā elektroni tiek vadīti materiālā, tas ir, ātrums ķēdeelektrisks, tiek saukts ātrumsiekšāvilkt, un tā modulis ir centimetru minūtē.
Shematiski parādīta elektriskā strāva vadītāja stieples iekšpusē
Džoula efekts
Kad elektroni saduras ar materiāla atomiem, kurā tie pārvietojas, tie pārnes daļu savas kinētiskās enerģijas, veicinot šīs vides kristāliskā tīkla vibrāciju. Šī vibrācija izraisa materiāla temperatūras paaugstināšanos, konfigurējot tā saukto Džoula efekts.
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
Džoula efekts ir kvēlspuldzes darbības pamats: enerģijas pārnešana no elektroniem uz atomiem izraisa lielu stieples sakaršanu.
Elektrisko lādiņu uz vadītājiem, izolatoriem un pusvadītājiem
→ Diriģenti
Visiem vadošajiem materiāliem, tāpat kā lielākajai daļai metālu, ir liels skaits pārvadātājiemiekšāmaksasbezmaksas, tas ir, brīvi saistīts ar materiāla atomu kodoliem. Šie lādiņu nesēji ir elektroni, ļoti vieglas daļiņas un elektriskais lādiņšnegatīvs.
Piemēram, istabas temperatūrā (25 ° C) elektronibez maksasNodiriģenti viņi nestāv uz vietas, bet arī netiek vadīti starp vienu materiāla punktu un otru. Šajā gadījumā satraukumstermiskā materiāla tiek pārnesta uz elektroniem, liekot šīm daļiņām pārvietoties haotiski dažādi ātrumi un virzieni, tā ka elektronu kopējā nobīde ir aptuveni nulle. Kad tas notiek, mēs sakām, ka vadītājs ir iekšā elektrostatiskais līdzsvars.
→ Izolatori
Materiāli, kas aprīkoti ar lieliskipretestībaelektrisks, zvani izolatori, dabiski ir maz vai nav elektrisko lādiņu nesēju, kas ir brīvi un kurus var vilkt, darbojoties elektriskajam laukam. Šajos materiālos ir jāpieliek lieli elektriskie lauki, līdz notiek to jonizācija. Šis process izskaidro staru veidošanos un tiek saukts pārtraukumsdodstingrībadielektriskais. Zibens gadījumā atmosfēras gaiss, kas ir izolācijas līdzeklis, atbalsta kravas kustību veidojot lielu elektrisko lauku ar elektrificētiem mākoņiem vai starp mākoņiem un augsne.
Lasīt arī: Pieci jautri fakti par stariem, kas liks matiem piecelties
Lieli elektriskie lauki var jonizēt gaisu, veicinot elektronu vadīšanu.
→ Pusvadītāji
In materiāliempusvadītājisavukārt lādiņa nesēji ir vāji elektriskās mijiedarbības dēļ daļēji saistīti ar to atomu kodoliem. Ir iespējams padarīt tos par bezmaksas lādiņa nesējiem, nodrošinot šīm daļiņām kaut kādu enerģijas veidu: karsējot materiāls (termoelektriskie materiāli), mehāniskā mijiedarbība (pjezoelektriskie materiāli), apgaismojums (fotoelektriskie materiāli) utt.
Pie vakuums vai materiālos, kuriem nav elektriskās pretestības, elektriskie lādiņu nesēji var pārvietoties bez grūtībām. Šādos veidos, sajūtot elektriskā lauka darbību, lādiņa nesēji var pārvietoties lielā ātrumā spēkselektrisks kas uz viņiem iedarbojas.
Kravu pārvietošana šķidrumos
Ievietojot kādu risinājumu, kas saistīts ar potenciālo starpību, šajā šķidrumā veidojas elektriskais lauks, un šajā šķīdumā izšķīdinātie joni paši pārvietojas uz poliem, kuru lādiņš ir pretējs savējiem. Šajā gadījumā mēs sakām, ka a ķēdejonu veidojas.
elektriskās strāvas virziens
Pētot elektrisko lādiņu kustību elektriskajās ķēdēs, parasti dzirdams, ka elektriskajai strāvai var būt divi virzieni: virziens īsts un jēga vispārpieņemtais. Šī konvencija radās tāpēc, ka vadītāju lādēšanas nesējiem ir maksasnegatīvs. Saprotiet: reālajā nozīmē, kad mēs savienojam vadu ar potenciālo starpību, elektroni virzās uz polu pozitīvs. Šis strāvas virziens tiek saukts jēgaīsts.
O jēgavispārpieņemtais no strāvas savukārt atzīst, ka vadītāju lādēšanas nesējiem ir pozitīvs elektriskais lādiņš, tā ka, savienojot vadu ar potenciālu starpību, šie elektroni virzās uz potenciālu. negatīvs.
Skatiesarī: elektriskās strāvas virziens
Autors: Rafaels Helerbroks
