THE reťazelektrický to je pohyb elektrické náboje, ako elektróny, ktoré sa dejú vo vnútri rôznych materiálov v dôsledku použitia rozdielu elektrického potenciálu. Elektrický prúd je veľkosťfyzika to nám umožňuje vedieť, čo je množstvovpoplatok ktorý každú sekundu prekonáva prierez vodiča. Podľa medzinárodného systému jednotiek sa elektrický náboj meria v A.s (ampéroch krát sekundách), táto jednotka sa zase nazýva coulomb (C).
Pozritiež: Všetko o elektrostatike
Druhy elektrického prúdu
Existujú dva typy elektrického prúdu: trvalý elektrický prúd a striedavý elektrický prúd. Aj keď sa obe zaoberajú pohybom elektrických nábojov, zásadne sa líšia.
trvalý elektrický prúd
THE trvalý elektrický prúd je ten, v ktorom sú elektróny nútené pohybovať sa dovnútra jednosmerka. To však neznamená, že sa všetky elektróny pohybujú usporiadane, pretože v skutočnosti je pohyb elektrických nábojov dosť chaotický a pomalý. Je to výsledok niekoľkých zrážok, ktoré utrpeli elektróny s kryštalickou sieťou vodičov, pričom boli pretiahnuté pôsobením elektrické pole externý.
Pozritiež:Elektrické obvody - čo to sú, prvky, typy
striedavý elektrický prúd
O reťazelektrickýstriedavý, zmysel pre pohyb elektrónov je pravidelneobrátene v dôsledku obrátenia polarity potenciálu, ktorý sa aplikuje na vodič. Pri tomto type elektrického prúdu elektróny zostávajú kmitať okolo rovnakej polohy, čo spôsobuje že dochádza k menším stratám energie v dôsledku Jouleovho javu, premeny elektrickej energie na energiu termálny. V Brazílii je oscilačná frekvencia striedavého elektrického prúdu 60 Hz, to znamená, že elektróny vo vnútri drôtov sa pohybujú tam a späť asi 60-krát za sekundu.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
vzorec elektrického prúdu
Elektrický prúd možno vypočítať ako pomer veľkosti elektrického náboja, ktorý prechádza vodičom v časovom intervale. Najjednoduchší vzorec, ktorý sa používa na výpočet elektrického prúdu, je uvedený nižšie, skontrolujte ho:
i - elektrický prúd (A)
ΔQ - elektrický náboj (C)
t - časový interval (y)
V prípade kovyvodičov, pri ktorom sa vedenie uskutočňuje pohybom elektrónov, môžeme vypočítať elektrický prúd ako funkciu počtu elektrónov, ktoré cez nás prechádzajú každú sekundu. Z tohto dôvodu je potrebné pamätať na kvantovanie elektrického náboja, táto vlastnosť hmoty nám hovorí, že veľkosť celkového náboja uloženého v tele je daná celočíselným násobkom základného náboja (e = 1.6.10-19 C) prítomné v protónoch a elektrónoch.
č - počet elektrónov
a - základný elektrický náboj
Ak spojíme dve zobrazené rovnice, môžeme pre elektrický prúd napísať nasledujúci vzorec:
Zobrazené vzorce sú užitočné pri riešení väčšiny cvičení s elektrickým prúdom, nie sú však užitočné v prípadoch, keď je elektrický prúd premenlivý. V takýchto prípadoch je bežné, že sa zobrazí graf, ako je ten, ktorý je zobrazený nižšie.
Obrázok zobrazený vyššie zobrazuje modul a premenlivý elektrický prúd ako funkcia času. Všimnite si, že veľkosť tohto elektrického prúdu klesá. V týchto prípadoch je veľmi užitočné vypočítať oblasť grafu, čo zodpovedá množstvo nákladu počas tohto časového intervalu.
Pozritiež:Čo je to elektrické pole?
Myšlienková mapa: elektrický prúd
* Ak si chcete stiahnuť myšlienkovú mapu v PDF, Kliknite tu!
Konvenčný zmysel a skutočný zmysel pre elektrický prúd
O skutočný zmysel elektrického prúdu je ten, v ktorom putujú elektróny smerom kvyšší elektrický potenciál (kladný), pretože jeho elektrický náboj je záporný. Avšak z čisto svojvoľných dôvodov je možné predpokladať, že elektróny majú kladné náboje a že oni smerom k najmenšiemu elektrickému potenciálu, aby sa uľahčilo porozumenie a výpočty súvisiace s prúdom elektrický.
Pozrite sa na tabuľku, ktorá sumarizuje pojmy skutočný zmysel a konvenčný zmysel:
skutočný zmysel |
Elektróny so záporným nábojom sa pohybujú smerom k pozitívnemu potenciálu |
konvenčný zmysel |
Kladne nabité elektróny sa pohybujú smerom k negatívnemu potenciálu |
elektrický prúd a výkon
Keď elektrický prúd prechádza cez prítomné materiály elektrický odpor, fenomén tzv joulov efekttransformuje časť uloženej energie v nákladných dopravcoch v teplo.
Prostredníctvom modulu elektrického prúdu je možné vypočítať, čo je to rozptýlený výkon, to znamená množstvo tepla, ktoré sa generuje každú sekundu v dôsledku prechodu elektrického prúdu. Skontrolujte nižšie hlavné vzorce používané na výpočet rozptýleného elektrického výkonu:
P - Výkon (W)
R - Elektrický odpor (Ω)
i - elektrický prúd (A)
U - elektrické napätie alebo elektrický potenciál (V)
Vyššie uvádzame tri možné spôsoby výpočtu elektrickej energie. Hovoríme U pokles potenciálu alebo napätia stanovený medzi svorkami vodičov, elektrický odpor, R, meria opozíciu ponúkanú určitými prostriedkami proti prechodu prúdu elektrický.
Účinky elektrického prúdu
Elektrický prúd je schopný produkovať rôzne efekty, keď je vedený cez telá. Z nich môžeme zdôrazniť:
Tepelné účinky: keď elektrický prúd prechádza nejakým médiom, ktoré má elektrický odpor, kolízie medzi elektrónmi a atómami vo vodiči spôsobujú veľké zahrievanie.
Chemické účinky: Niektoré chemické reakcie môžu byť vyvolané alebo dokonca katalyzované, keď k nim dôjde v prítomnosti elektrických prúdov.
Magnetické efekty: Prechod elektrického prúdu vo vodičoch spôsobí, že sa okolo nich objaví magnetické pole.
Fyziologické účinky: Keď elektrický prúd prechádza živými vecami, ich svaly sa môžu silne stiahnuť. Niektoré hodnoty elektrického prúdu sú potenciálne smrteľné.
Svetelné efekty: Elektrický prúd môže generovať svetlo prechodom cez určité typy ionizovaných plynov, ako sú napríklad tie, ktoré sa používajú v žiarivkách alebo ortuťových žiarovkách.
Z vyššie spomenutých účinkov je jeden z nich veľmi dôležitý pre našu bezpečnosť, pretože fyziologické účinky elektrického prúdu môže byť u ľudí dosť závažná.
Pozrite sa na tabuľku, ktorá uvádza intenzitu elektrického prúdu s možnými následkami jeho prechodu ľudským telom:
Intenzita elektrického prúdu (A) |
Najčastejšie fyziologický účinok |
0,001 až 0,01 |
Malé tingle; |
0,01 až 0,1 |
Svalové kontrakcie, bolesť, ťažkosti s dýchaním, zástava srdca; |
0,1 až 0,2 |
Fibrilácia komôr; |
0,2 až 1,0 |
Zastavenie srdca a zastavenie srdca a dýchania; |
1,0 až 10,0 |
Ťažké popáleniny, zástava srdca a pravdepodobne smrť |
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
