THE circulaţiedinîncărcăturielectric este fenomenul din spatele funcționării dispozitivelor electronice. când un incarcare electrica, de marfă pozitiv sau negativ, se mișcă datorită influenței unui câmp electric extern, spunem că se formează un curent electric.
Uitede asemenea: Ce este un câmp electric?
Ce este curentul electric?
THE curent electric este una dintre cantitățile fundamentale de fizică, iar unitatea sa, conform Sistemului Internațional, este Amper (THE). un curent electric de 1 ampere implică asta pentru 1 al doilea, a trecut 1 Coulomb de sarcini electrice printr-o secțiune transversală făcută undeva în spațiu. Uită-te la figura de mai jos:
Secțiunea transversală a unui fir conductor fiind traversată de mai mulți electroni.
Atâta timp cât există un număr de sarcini electrice care traversează secțiunea prezentată mai sus, va exista curent electric în material.
Definiția curentului electric este destul de simplă. Ceas:
curentul electric este fluxul haotic a particulelor purtătoare de sarcină pe secțiunea transversală a unei poziții date în spațiu și prin aplicarea unui câmp electric. |
Curentul electric poate fi calculat ca raportul dintre modulul de sarcină care traversează secțiunea respectivă în fiecare secundă:
eu - curent electric
ΔQ - cantitatea de încărcare electrică
t - interval de timp
Care este diferența dintre sarcina electrică și curentul electric?
Lanţelectric este mișcarea sarcinilor electrice într-o anumită direcție preferențială a conductorului. În schimb, încărcătura electrică este o proprietate intrinsecă a materiei. Majoritatea particulelor existente, cum ar fi protoni si electroni, are o încărcare electrică și, prin urmare, poate fi atras sau respins prin alte sarcini electrice.
Cantitatea de sarcini electrice prezente într-un corp poate fi calculată folosind următoarea formulă:
Î - modul de sarcină electrică
Nu - numărul transportatorilor de mărfuri
și - sarcină fundamentală (1.6.10-19 Ç)
protoni și electroni sunt cei mai comuni purtători de sarcini, în ciuda faptului că sunt particule de mase diferite și sarcini electrice de semn opus. Cantitatea de încărcare prezentă în aceste particule este egală și se numește încărcafundamental, al cărui modul este aproximativ 1.6.10-19 Ç.
Mișcarea particulelor electrice în fire
Când conectăm două puncte ale lui a firconductor catre unul diferenta potentiala, conectându-l la o baterie (generator) sau la o priză, de exemplu, în interior se formează un câmp electric a firelor, responsabilă de apariția unei forțe electrice care trage electronii către terminal pozitiv sau negativ.
O campelectric se formează în conductor la viteza luminii, adică „ordinea” mișcării electronilor este practic imediată, astfel încât toate aceste particule simt acțiunea forței electrice care-i trage. Cu toate acestea, mișcarea acestor acuzații este destul deîncet, datorită diferitelor interacțiuni reciproce dintre electroni și, de asemenea, coliziilor frecvente dintre electronii și atomii care formează rețeaua cristalină a metalelor, ceea ce provoacă o mare pierdere de viteză. Această viteză la care sunt conduși electronii într-un material, adică viteza de lanţelectric, se numește vitezăîntrage, iar modulul său este de ordinul centimetrilor pe minut.
Schemă care prezintă curentul electric în interiorul unui fir conductor
Efect Joule
Când electronii se ciocnesc cu atomii materialului în care se mișcă, aceștia transferă o parte din energia lor cinetică, promovând vibrația rețelei cristaline a acestui mediu. Această vibrație determină o creștere a temperaturii materialului, configurând așa-numitul Efect Joule.
Efectul Joule este baza funcționării lămpii cu incandescență: transferul de energie de la electroni la atomi determină o încălzire mare a firului.
Încărcări electrice pe conductori, izolatori și semiconductori
→ Conductori
Toate materialele conductoare, ca majoritatea metalelor, au un număr mare de transportatoriînîncărcagratuit, adică legat slab de nucleii atomici ai materialului. Acești purtători de încărcare sunt electroni, particule foarte ușoare și incarcare electricanegativ.
La temperatura camerei (25 ° C), de exemplu, electronigratuitDindirijori nu stau nemișcați, dar nici nu sunt conduși între un punct al materialului și altul. În acest caz, agitaţietermic din material este transmis la electroni, determinând mișcarea haotică a acestor particule, în viteze și direcții diferite, astfel încât deplasarea totală a electronilor este de aproximativ nul. Când se întâmplă acest lucru, spunem că șoferul este înăuntru echilibrul electrostatic.
→ Izolatori
Materiale echipate cu Grozavrezistenţăelectric, apeluri de izolatori, în mod natural, au puțini sau deloc purtători de sarcină electrică care sunt liberi și care pot fi trasi de acțiunea câmpului electric. În aceste materiale, este necesar să se aplice câmpuri electrice mari până când se produce ionizarea lor. Acest proces explică formarea razelor și se numește pauzădărigiditatedielectric. În cazul fulgerelor, aerul atmosferic, care este un mediu izolator, susține mișcarea mărfurilor prin formarea unui câmp electric mare cu norii electrificati sau între nori și solul.
Citește și tu: Cinci fapte amuzante despre razele care îți vor face părul să se ridice
Câmpurile electrice mari pot ioniza aerul, favorizând conducerea electronilor.
→ Semiconductori
În materialesemiconductorila rândul lor, purtătorii de sarcină sunt parțial legați de nucleele lor atomice din cauza unei interacțiuni electrice slabe. Este posibil să le faceți purtători de încărcare gratuită furnizând o anumită formă de energie acestor particule: încălzirea material (materiale termoelectrice), interacțiune mecanică (materiale piezoelectrice), iluminat (materiale fotoelectrice) etc.
La vid sau în materialele care nu au rezistență electrică, suporturile de încărcare electrică se pot deplasa fără dificultăți. În aceste moduri, prin detectarea acțiunii unui câmp electric, purtătorii de încărcare se pot deplasa la viteze mari în direcția putereelectric care acționează asupra lor.
Mișcarea mărfurilor în lichide
Când punem o soluție legată de o diferență de potențial, în acest lichid se formează un câmp electric, iar ionii dizolvați în această soluție se deplasează ei înșiși la polii care au o sarcină opusă celei lor. În acest caz, spunem că a lanţionic este format.
direcția curentului electric
Când studiem mișcarea sarcinilor electrice în circuitele electrice, este comun să auzim că curentul electric poate avea două direcții: direcția real și simțul convenţional. Această convenție a apărut deoarece purtătorii de sarcină din conductori au încărcanegativ. Înțelegeți: în sensul real, atunci când conectăm un fir la o diferență de potențial, electronii se deplasează spre pol pozitiv. Această direcție de curent se numește sensreal.
O sensconvenţional curentului, la rândul său, admite că purtătorii de sarcină ai conductorilor au sarcină electrică pozitivă, astfel încât atunci când conectăm un fir la o diferență de potențial, acești electroni se deplasează spre potențial. negativ.
Uitede asemenea: direcția curentului electric
De mine. Rafael Helerbrock
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/cargas-eletricas-movimento.htm
