THE pohybzbremenáelektrický je jav fungovania elektronických zariadení. Keď nabíjačka, nákladu pozitívne alebo negatívny, sa pohybuje vplyvom vonkajšieho elektrického poľa, hovoríme, že vzniká elektrický prúd.
Pozritiež: Čo je to elektrické pole?
Čo je to elektrický prúd?
THE elektrický prúd je jednou zo základných veličín fyziky a jej jednotkou je podľa Medzinárodného systému Ampér (THE). elektrický prúd 1 ampér znamená, že pre 1 druhý, prešiel 1 Coulomb elektrických nábojov cez prierez urobený niekde vo vesmíre. Pozrite sa na obrázok nižšie:
Prierez vodivého drôtu pretínaného niekoľkými elektrónmi.
Pokiaľ existuje akýkoľvek počet elektrických nábojov prechádzajúcich cez vyššie zobrazený prierez, bude v materiáli elektrický prúd.
Definícia elektrického prúdu je dosť jednoduchá. Pozerať:
elektrický prúd je tok chaotický častíc prenášajúcich náboj v priereze danej polohy v priestore a aplikáciou elektrického poľa. |
Elektrický prúd možno vypočítať ako pomer modulu zaťaženia, ktorý každú sekundu pretína tento úsek:
i - elektrický prúd
ΔQ - množstvo elektrického náboja
t - časový interval
Aký je rozdiel medzi elektrickým nábojom a elektrickým prúdom?
Reťazelektrický je to pohyb elektrických nábojov v niektorom prednostnom smere vodiča. Elektrický náboj je zase vnútornou vlastnosťou hmoty. Väčšina existujúcich častíc, ako napr protóny a elektróny, má elektrický náboj, a preto môže byť priťahoval alebo odrazený inými elektrickými nábojmi.
Množstvo elektrických nábojov prítomných v tele možno vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:
Q - elektrický záťažový modul
č - počet nákladných dopravcov
a - základné zaťaženie (1.6.10-19 Ç)
protóny a elektróny sú najbežnejšími nosičmi nábojov, napriek tomu, že sú to častice rôznych hmotností a elektrické náboje opačného znamienka. Množstvo náboja prítomného v týchto časticiach je rovnaké a nazýva sa poplatokzásadný, ktorých modul je približne 1,6.10-19 Ç.
Pohyb elektrických častíc vo vnútri drôtov
Keď spojíme dva body a závitvodič do jedného potenciálny rozdiel, napríklad po pripojení k batérii (generátoru) alebo zásuvke sa vo vnútri vytvorí elektrické pole vodičov zodpovedných za vznik elektrickej sily, ktorá tiahne elektróny smerom k terminálu pozitívne alebo negatívny.
O lúkaelektrický vzniká vo vodiči rýchlosťou svetla, to znamená, že „poriadok“ pohybu elektrónov je prakticky okamžitý, takže všetky tieto častice cítia pôsobenie elektrickej sily, ktorá ich tiahne. Pohyb týchto poplatkov však je celkompomaly, v dôsledku rôznych vzájomných interakcií medzi elektrónmi a tiež častých kolízií medzi elektrónmi elektróny a atómy, ktoré tvoria kryštálovú mriežku kovov, čo spôsobuje veľkú stratu rýchlosť. Táto rýchlosť, pri ktorej sú elektróny vedené v materiáli, to znamená rýchlosť reťazelektrický, sa volá rýchlosťvťahať, a jeho modul je rádovo v centimetroch za minútu.
Schéma znázorňujúca elektrický prúd vo vnútri vodičového drôtu
Jouleov efekt
Keď elektróny narazia na atómy materiálu, v ktorom sa pohybujú, prenášajú časť svojej kinetickej energie, čím podporujú vibrácie kryštalickej siete tohto média. Táto vibrácia spôsobuje zvýšenie teploty materiálu, konfigurácia tzv Joulov efekt.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Jouleov efekt je základom pre fungovanie žiarovky: prenos energie z elektrónov na atómy spôsobuje veľké zahrievanie drôtu.
Elektrické náboje na vodičoch, izolátoroch a polovodičoch
→ Vodiče
Všetky vodivé materiály, rovnako ako väčšina kovov, majú veľké množstvo dopravcoviavpoplatokzadarmo, teda voľne naviazaný na atómové jadrá materiálu. Tieto nosiče náboja sú elektróny, veľmi ľahké častice a nabíjačkanegatívny.
Napríklad pri izbovej teplote (25 ° C) elektrónyzadarmoOdvodičov nestoja na mieste, ale nevedú sa ani medzi jedným bodom materiálu a druhým. V takom prípade agitovanosťtermálny materiálu sa prenáša na elektróny, čo spôsobuje chaotický pohyb týchto častíc dovnútra rôznymi rýchlosťami a smermi, takže celkový posun elektrónov je približne nulový. Keď k tomu dôjde, hovoríme, že vodič je v elektrostatická rovnováha.
→ Izolátory
Materiály vybavené superodporelektrický, hovory od izolátory, prirodzene majú málo alebo žiadne nosiče elektrického náboja, ktoré sú voľné a ktoré je možné pretiahnuť pôsobením elektrického poľa. V týchto materiáloch je potrebné aplikovať veľké elektrické polia, kým nedôjde k ich ionizácii. Tento proces vysvetľuje vznik lúčov a je tzv prestávkadávatuhosťdielektrikum. V prípade blesku podporuje pohyb nákladu atmosférický vzduch, ktorý je izolačným médiom tvorbou veľkého elektrického poľa s elektrifikovanými mrakmi alebo medzi mrakmi a pôda.
Čítajte tiež: Päť zábavných faktov o lúčoch, vďaka ktorým sa vám stanú vlasy
Veľké elektrické polia môžu ionizovať vzduch a podporovať vedenie elektrónov.
→ Polovodiče
V materiálovpolovodičesú zase nosiče náboja čiastočne spojené so svojimi atómovými jadrami v dôsledku slabej elektrickej interakcie. Je možné vytvoriť z nich bezplatné nosiče nábojov poskytnutím určitej formy energie týmto časticiam: zahrievaním materiál (termoelektrické materiály), mechanická interakcia (piezoelektrické materiály), osvetlenie (fotoelektrické materiály) atď.
Na vákuum alebo v materiáloch, ktoré nemajú elektrický odpor, sa nosiče elektrického náboja môžu bez problémov pohybovať. Týmto spôsobom, snímaním činnosti elektrického poľa, sa nosiče náboja môžu pohybovať veľkou rýchlosťou v smere k silaelektrický ktorý na ne pôsobí.
Pohyb nákladu v tekutinách
Keď dáme nejaké riešenie spojené s rozdielom potenciálov, v tejto kvapaline sa vytvorí elektrické pole, a ióny rozpustené v tomto roztoku sa samy pohybujú k pólom, ktoré majú náboj opačný ako ich vlastný. V tomto prípade hovoríme, že a reťaziónový je tvorený.
smer elektrického prúdu
Keď študujeme pohyb elektrických nábojov v elektrických obvodoch, je bežné počuť, že elektrický prúd môže mať dva smery: smer reálny a zmysel konvenčné. Tento dohovor vznikol preto, lebo nosiče nábojov vo vodičoch áno poplatoknegatívny. Pochopte: v skutočnom zmysle, keď pripojíme drôt k rozdielu potenciálov, elektróny sa pohybujú smerom k pólu pozitívne. Tento smer prúdu sa nazýva zmyselreálny.
O zmyselkonvenčné prúdu zase pripúšťa, že nosiče náboja vodičov majú kladný elektrický náboj, takže keď pripojíme drôt k rozdielu potenciálov, tieto elektróny sa pohybujú smerom k potenciálu. negatívny.
Pozritiež: smer elektrického prúdu
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
