Elektrina je názov pre súbor javov, ktoré sa vyskytujú vďaka nerovnováha alebo pohyb elektrické náboje, vlastnosť vlastná protónom a elektrónom, ako aj elektricky nabitým telesám. V elektrine existujú javy elektrostatický a elektrodynamické, súvisiace s nábojmi v pokoji a v pohybe.
Pozri tiež: Čo je magnetická sila?
koncepcia elektriny
Pojem elektrina je obsiahly, ale môžeme ho pochopiť ako všetky Účinky, ktoré vyvolávajú elektrické náboje na hmotu. Elektrina sa bežne spája s elektrický prúd, pohyb bremena, ktorý vzniká, keď je akékoľvek teleso vystavené a rozdiel elektrického potenciálu.
Elektrina vo fyzike
Pôvod elektrických javov je v elektróny, ktoré predstavujú najnižší možný elektrický náboj, známy ako základný náboj, ktorý má hodnotu približne 1.6.10-19 Ç. Pri vzrušení alebo pri pôsobení a elektrické pole vonkajšie, elektróny môžu byť vedené, čím vznikajú elektrické prúdy a celý rad javov súvisiacich s elektrinou.
Vo fyzike je veľmi bežné, že pojem elektrina sa používa ako množstvo spotrebovanej energie
elektrické obvody. Táto energia, známa aj ako potenciálna elektrická energia, možno vypočítať pomocou elektrická energia – množstvo elektrickej energie, ktoré zariadenie spotrebuje každú sekundu.Elektrická potenciálna energia sa meria v joulov, alebo v kWh, čo je bežnejšia jednotka, ktorú ako parameter používajú distribučné spoločnosti elektriny. Energia obsiahnutá v jednej kWh má ekonomickú hodnotu, ktorá môže byť v každom regióne iná, podľa technických ťažkostí distribúcie energie alebo aj podľa miestneho dopytu. Energia obsiahnutá v 1 kWh sa rovná 3.6.106 J.
Pozri tiež: Optické javy - deje vyplývajúce z interakcie svetla a hmoty
Vzorce elektriny
V tejto časti prinášame Hlavnávzorce súvisiaci s elektriny, odhlásiť sa:
THE elektrický prúd ktorý prechádza vodičom, možno vypočítať pomocou nasledujúceho výrazu:
i - elektrický prúd (A)
ΔQ - elektrický náboj (C)
t – časový interval (intervaly)
THE elektrické napätie alebo elektrický potenciál ktorý náboj vytvára vo vzdialenosti d, meranej od jeho stredu, sa vypočíta pomocou vzorca:
U - elektrický potenciál (V)
k0 – elektrostatická konštanta vákua (9.109 Nm²/C²)
Q - elektrický náboj (C)
d - vzdialenosť (m)
O lúkaelektrický produkovaný bodovým nábojom je vektorová veličina a jej modul môže byť vypočítaný podľa nasledujúceho vzorca:
A – elektrické pole (N/C)
THE siluelektrický medzi dvoma bodovými nábojmi, oddelenými vzdialenosťou d, sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:
Q a q – elektrické náboje
THE vzťah medzi elektrickým poľom a elektrickou silou opísaný Coulombovým zákonom je znázornený vo výraze:
THE elektrická potenciálna energia z interakcie bodových nábojov oddelených vzdialenosťou d sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:
O elektrický potenciál, zapísaná ako elektrická potenciálna energia, je definovaná pomocou nasledujúceho vzorca:
THE spotrebovanej elektriny pre niektoré zariadenia s elektrickým výkonom P sa dá vypočítať pomocou nižšie uvedeného vzorca:
AEL – spotrebovaná elektrická energia
PRE - moc
t - čas
Pozri tiež: Elektrický generátor - zariadenie, ktoré premieňa rôzne druhy energie na elektrickú energiu
história elektriny
O prvá zdokumentovaná správa pozorovania elektrických javov sa pripisuje grécky filozof Milétske rozprávky. Tales si uvedomil, že keď sa jantár (fosílna rastlinná živica) natrel na pásiky kože, mal schopnosť priťahovať malé predmety, ako sú suché listy. Jantár, ktorý sa v gréčtine nazýva elektron, dal názov častici, ktorá je pôvodcom väčšiny elektrických javov, elektrón.
Pozrite si krátku časovú os s hlavnými udalosťami, ktoré poznačili históriu elektriny po objavení Thalesa z Milétu:
1660 – OttoVanGuericke vynašiel stroj, ktorý vytvára elektrostatický náboj prostredníctvom trenie.
1730 – CharlesFrantiškaDufay zistili, že elektrina generovaná trením môže mať dve odlišné triedy: kladné náboje a záporné náboje, ako ich poznáme dnes.
1744 – BenjaminFranklin použil akumulátor elektrických nábojov pripevnený na vodičovom drôte, ktorý držal šarkana počas búrky, čím potvrdil, že blesk je elektrický jav.
1780 – LuigiGalvani zistili, že elektrina môže pohybovať končatinami mŕtvych zvierat, čo naznačuje, že svaly sa sťahujú vďaka prechodu elektrických nábojov.
1796 – Veľké množstvo medených a zinkových kotúčov bolo naukladaných na handričku namočenú v kyslom roztoku. alessandroNávrat vynašiel prvú batériu.
1820 – HansChristinOersted zistili, že elektrický prúd je schopný vytvárať magnetické pole.
1831 - Michaelfaraday objavil elektromagnetickú indukciu.
1827 – GeorgeSimonAch M objavil matematický vzťah medzi odporom, Napätie a elektrický prúd, teraz známy ako prvý Ohmov zákon.
1875 – Telefón vynašiel AlexanderGrahamzvonček
1880 – ThomasEdison vynašiel žiarovku.
1886 – GeorgeWestinghouse prvá elektrická distribučná sústava r striedavý prúd, ktorú vynašiel Nikola Tesla.
1890 – NikolaTesla vyvinul trojfázový systém distribúcie elektrického prúdu.
1905 – AlbertEinstein vysvetlil, ako fotoelektrický efekt, ktorá umožnila vývoj solárnych panelov.
1911 – Kamerlinghonnes objavil fenomén supravodivosti, ktorý má veľký význam pre výrobu modernej elektrickej energie.
Pozri tiež: Rýchlosť svetla: ako dlho trvá, kým sa k nám svetlo dostane?
ako vznikla elektrina
Rovnako ako iné prírodné javy, elektrina vždy existovaladávno predtým, ako sa objavilo ľudstvo. vy lúče, sú napríklad elektrické javy, ktoré vytvorili väčšinu celku ozón zemskej atmosféry. vy lúče pochádzajú z oblakov, ktoré sú elektrifikované trením medzi veľkým počtom kryštálov ľadu, vzduchu a vodnej pary, prípadne sa vybíjajú a spôsobujú vzduchom vzniká veľký elektrický prúd, ktorá okrem teplôt rádovo tisícok stupňov produkuje skvelý záblesk a tresk.
O chemické väzby ktoré vytvorili prvé molekuly vody na planéte Zem, sú napríklad produktom príťažlivosťelektrickýmedzizaťaženie, popísané matematicky pomocou Coulombov zákon. Táto sila spôsobila, že sa rôzne prvky spojili iba kompatibilitou elektrických nábojov, čím vznikol život.
Elektrina, ako ju poznáme, bola výsledkom dlhé hľadanie a neúnavná práca veľkého počtu fyzikov, chemikov, inžinierov a matematikov, ktorí umožnili výrobu, distribúcia a vznik strojov a technológií, ktorých hybnou silou bola elektrická energia, čím sa stala čoraz populárnejšou a prístupný.
Elektrické cvičenia
Otázka 1) Vodivý drôt prechádza o približne 2,10-14 C každú mikrosekundu (10-6 s). Určte intenzitu prúdu pretekajúceho vodičom:
a) 3.10-4 THE
b) 2.10-8 THE
c) 5.10-6 THE
d) 7.10-8THE
e) 2.10-5 THE
Spätná väzba: Písmeno B
Rozhodnutie:
Na vyriešenie cvičenia stačí vypočítať elektrický prúd, pozorovať:
Podľa uznesenia je vytvorený elektrický prúd písmeno B.
otázka 2) Jednotkou merania elektrického potenciálu podľa jednotiek SI je volt, ktorý možno písať aj ako:
a) V/m
b) C/F
c) N/m
d) J/C
e) A/m
Spätná väzba: Písmeno D
Pretože elektrický potenciál možno vypočítať ako pomer elektrickej potenciálnej energie k náboju elektrický, jeho jednotka môže byť vyjadrená aj v jouloch na coulomb, takže správnou alternatívou je písmeno D.
otázka 3) Skontrolujte alternatívu, ktorá správne dopĺňa medzery vo vete:
Elektrické pole je ________ množstvo, definované ako __________ vynaložené na jednotku náboja. Elektrický potenciál je zase množstvo _________, definované ako __________ na jednotku náboja.
a) mierka; elektrická sila; vektor; elektrická potenciálna energia
b) vektor; elektrická sila; stúpať; elektrická potenciálna energia
c) mierka; elektrická potenciálna energia; stúpať; elektrická sila
d) fyzika; elektrický prúd; vektor; elektrická sila
e) fyzika; nabíjačka; stúpať; elektrická sila
Spätná väzba: Písmeno B
Rozhodnutie:
Elektrické pole je veľkosť vektor, definovaný ako elektrická sila vynaložený na jednotku náboja, elektrický potenciál je zasa a stúpať, definovaný ako energiepotenciálelektrický za jednotku poplatku.
Od Rafaela Hellerbrocka
Učiteľ fyziky
