TEN ruchzmasaelektryczny to zjawisko stojące za funkcjonowaniem urządzeń elektronicznych. kiedy ładunek elektryczny, ładunku pozytywny lub negatywny, porusza się pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, mówimy, że powstaje prąd elektryczny.
Popatrzrównież: Co to jest pole elektryczne?
Co to jest prąd elektryczny?
TEN prąd elektryczny jest jedną z podstawowych wielkości fizyki, a jej jednostką, zgodnie z systemem międzynarodowym, jest Amper (TA). prąd elektryczny o wartości 1 amper oznacza, że dla 1 druga, przepuścił 1 kulomb ładunków elektrycznych przez przekrój wykonany gdzieś w kosmosie. Spójrz na poniższy rysunek:
Przekrój przewodu przewodzącego, przez który przechodzi kilka elektronów.
Dopóki istnieje dowolna liczba ładunków elektrycznych przechodzących przez przekrój pokazany powyżej, w materiale będzie obecny prąd elektryczny.
Definicja prądu elektrycznego jest dość prosta. Zegarek:
prąd elektryczny to przepływ chaotyczny cząstek przenoszących ładunki w przekroju danej pozycji w przestrzeni i poprzez przyłożenie pola elektrycznego. |
Prąd elektryczny można obliczyć jako stosunek modułu obciążenia, który przecina ten odcinek w każdej sekundzie:
ja - prąd elektryczny
ΔQ – ilość ładunku elektrycznego
t - Przedział czasowy
Jaka jest różnica między ładunkiem elektrycznym a prądem elektrycznym?
Łańcuchelektryczny jest to ruch ładunków elektrycznych w pewnym preferencyjnym kierunku przewodnika. Z kolei ładunek elektryczny jest nieodłączną właściwością materii. Większość istniejących cząstek, takich jak protony i elektrony, ma ładunek elektryczny i dlatego może być przyciągnięty lub odpychany przez inne ładunki elektryczne.
Ilość ładunków elektrycznych obecnych w ciele można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Q – moduł obciążenia elektrycznego
Nie – liczba przewoźników cargo
i – obciążenie podstawowe (1.6.10-19 DO)
protony i elektrony są najczęstszymi nośnikami ładunku, mimo że są cząstkami o różnych masach i ładunkach elektrycznych o przeciwnym znaku. Ilość ładunku obecnego w tych cząsteczkach jest równa i nazywa się opłatafundamentalny, którego moduł wynosi około 1,6.10-19 DO.
Ruch cząstek elektrycznych w przewodach
Kiedy połączymy dwa punkty a wątekkonduktor do jednego potencjalna różnica, podłączając go do akumulatora (generatora) lub gniazdka, na przykład wewnątrz powstaje pole elektryczne przewodów, odpowiedzialnych za powstanie siły elektrycznej, która ciągnie elektrony w kierunku zacisku pozytywny lub negatywny.
O poleelektryczny powstaje w przewodniku z prędkością światła, to znaczy „porządek” ruchu elektronów jest praktycznie natychmiastowy, tak że wszystkie te cząstki odczuwają działanie siły elektrycznej ciągnącej je. Jednak ruch tych ładunków jest całkiempowolny, ze względu na różne wzajemne oddziaływania między elektronami, a także częste zderzenia między elektronami elektronów i atomów tworzących sieć krystaliczną metali, co powoduje duże straty prędkość. Ta prędkość, z jaką elektrony są przewodzone w materiale, czyli prędkość łańcuchelektryczny, jest nazywany prędkośćwopór, a jego moduł jest rzędu centymetrów na minutę.
Schemat przedstawiający prąd elektryczny w przewodzie przewodnika
Efekt dżula
Kiedy elektrony zderzają się z atomami materiału, w którym się poruszają, przekazują część swojej energii kinetycznej, promując wibracje sieci krystalicznej tego ośrodka. Wibracje te powodują wzrost temperatury materiału, konfigurując tzw Efekt Joule'a.
Efekt Joule'a jest podstawą działania żarówki: przeniesienie energii z elektronów na atomy powoduje duże nagrzewanie się drutu.
Ładunki elektryczne na przewodnikach, izolatorach i półprzewodnikach
→ Przewodniki
Wszystkie materiały przewodzące, podobnie jak większość metali, mają dużą liczbę przewoźnicywopłatawolny, to znaczy luźno związany z jądrami atomowymi materiału. Te nośniki ładunku to elektrony, bardzo lekkie cząstki i ładunek elektrycznynegatywny.
W temperaturze pokojowej (25°C), np. elektronywolnyZprzewodniki nie stoją w miejscu, ale nie są też prowadzone między jednym punktem materiału a drugim. W tym przypadku podniecenietermiczny materiału jest przenoszona na elektrony, powodując chaotyczne poruszanie się tych cząstek, in różne prędkości i kierunki, tak aby całkowite przemieszczenie elektronów było w przybliżeniu zero. Kiedy to nastąpi, mówimy, że kierowca jest w waga elektrostatyczna.
→ Izolatory
Materiały wyposażone w wspaniałyodpornośćelektryczny, wzywa izolatory, naturalnie mają niewiele lub nie mają żadnych nośników ładunku elektrycznego, które są wolne i które mogą być przeciągane przez działanie pola elektrycznego. W tych materiałach konieczne jest przyłożenie dużych pól elektrycznych do momentu ich jonizacji. Proces ten wyjaśnia powstawanie promieni i nazywa się złamaćdajesztywnośćdielektryk. W przypadku wyładowań atmosferycznych powietrze atmosferyczne, które jest czynnikiem izolującym, wspomaga ruch ładunku przez tworzenie dużego pola elektrycznego z naelektryzowanymi chmurami lub między chmurami i gleba.
Przeczytaj też: Pięć zabawnych faktów na temat promieni, które sprawią, że Twoje włosy staną dęba
Duże pola elektryczne mogą jonizować powietrze, promując przewodzenie elektronów.
→ Półprzewodniki
W materiałypółprzewodnikiz kolei nośniki ładunku są częściowo połączone z ich jądrami atomowymi w wyniku słabego oddziaływania elektrycznego. Możliwe jest uczynienie z nich bezpłatnych nośników ładunku poprzez dostarczenie tym cząsteczkom pewnej formy energii: podgrzanie materiał (materiały termoelektryczne), oddziaływanie mechaniczne (materiały piezoelektryczne), oświetlenie (materiały fotoelektryczne) itp.
Na odkurzać lub w materiałach, które nie mają oporności elektrycznej, nośniki ładunku elektrycznego mogą poruszać się bez żadnych trudności. W ten sposób, wyczuwając działanie pola elektrycznego, nośniki ładunku mogą poruszać się z dużą prędkością w kierunku siłaelektryczny który na nich działa.
Ruch ładunków w płynach liquid
Gdy umieścimy jakiś roztwór związany z różnicą potencjałów, w tej cieczy powstaje pole elektryczne, a jony rozpuszczone w tym roztworze same przesuwają się na bieguny, które mają ładunek przeciwny do ich własnego. W tym przypadku mówimy, że a łańcuchjoński jest utworzona.
kierunek prądu elektrycznego
Kiedy badamy ruch ładunków elektrycznych w obwodach elektrycznych, często słyszymy, że prąd elektryczny może mieć dwa kierunki: kierunek real i sens standardowy. Konwencja ta powstała, ponieważ nośniki ładunku w przewodnikach mają opłatanegatywny. Zrozum: w prawdziwym sensie, kiedy podłączymy przewód do różnicy potencjałów, elektrony poruszają się w kierunku bieguna pozytywny. Ten kierunek prądu nazywa się sensreal.
O sensstandardowy prądu z kolei przyznaje, że nośniki ładunku przewodników mają dodatni ładunek elektryczny, tak że gdy podłączymy przewód do różnicy potencjałów, te elektrony poruszają się w kierunku potencjału. negatywny.
Popatrzrównież: kierunek prądu elektrycznego
Przeze mnie Rafael Helerbrock
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/cargas-eletricas-movimento.htm
