THE premikanjeodobremenitveelektrični je pojav delovanja elektronskih naprav. ko a električni naboj, tovora pozitivno ali negativno, premika se zaradi vpliva zunanjega električnega polja, pravimo, da nastane električni tok.
Poglejtudi: Kaj je električno polje?
Kaj je električni tok?
THE električni tok je ena temeljnih fizikalnih količin, njena enota pa je po mednarodnem sistemu Amper (THE). električni tok 1 amper pomeni, da za 1 drugič, skozi prerez, narejen nekje v vesolju, prešel 1 Coulomb električnih nabojev. Poglejte spodnjo sliko:
Prerez prevodne žice, ki jo prečka več elektronov.
Dokler je čez zgoraj prikazan prerez poljubno število električnih nabojev, bo v materialu električni tok.
Opredelitev električnega toka je precej preprosta. Pazi:
električni tok je pretok kaotično delcev, ki nosijo naboj, čez prerez določenega položaja v prostoru in z uporabo električnega polja. |
Električni tok lahko izračunamo kot razmerje med modulom obremenitve, ki vsako sekundo prečka ta odsek:
jaz - električni tok
ΔQ - količina električnega naboja
t - časovni interval
Kakšna je razlika med električnim nabojem in električnim tokom?
Verigaelektrični gre za gibanje električnih nabojev v neki prednostni smeri vodnika. Električni naboj pa je bistvena lastnost snovi. Večina obstoječih delcev, kot npr protoni in elektroni, ima električni naboj in je zato lahko privlači ali odbiti z drugimi električnimi naboji.
Količino električnih nabojev v telesu lahko izračunamo po naslednji formuli:
V - modul električne obremenitve
št - število tovornih prevoznikov
in - osnovna obremenitev (1.6.10-19 Ç)
protoni in elektroni so najpogostejši nosilci naboja, čeprav so delci različnih mas in električni naboji nasprotnega predznaka. Količina naboja v teh delcih je enaka in se imenuje napolnititemeljno, katerega modul je približno 1.6.10-19 Ç.
Gibanje električnih delcev znotraj žic
Ko povežemo dve točki a nitdirigent enemu potencialna razlika, ki ga priključi na baterijo (generator) ali vtičnico, na primer v notranjosti nastane električno polje žic, ki so odgovorne za pojav električne sile, ki vleče elektrone proti sponki pozitivno ali negativno.
O poljeelektrični tvori se v prevodniku s svetlobno hitrostjo, to pomeni, da je "vrstni red" gibanja elektronov praktično takojšen, tako da vsi ti delci začutijo delovanje električne sile, ki jih vleče. Gibanje teh dajatev pa je čistopočasi, zaradi različnih medsebojnih interakcij med elektroni in tudi pogostih trkov med elektronov in atomov, ki tvorijo kristalno mrežo kovin, kar povzroči veliko izgubo hitrost. Ta hitrost, s katero se elektroni prevajajo v materialu, to je hitrost verigaelektrični, je poklican hitrostvpovlecite, njen modul pa je približno centimetrov na minuto.
Shema električnega toka znotraj vodnika
Jouleov učinek
Ko elektroni trčijo z atomi materiala, v katerem se gibljejo, prenesejo del svoje kinetične energije, kar spodbuja vibracije kristalne mreže tega medija. Te vibracije povzročajo zvišanje temperature materiala, konfigurirajo tako imenovane Joulov učinek.
Joulov učinek je osnova za delovanje žarnice: prenos energije z elektronov na atome povzroči veliko segrevanje žice.
Električni naboji na vodnikih, izolatorjih in polprevodnikih
→ Dirigenti
Vsi prevodni materiali, tako kot večina kovin, imajo veliko prevoznikivnapolnitiprost, to je ohlapno vezan na atomska jedra materiala. Ti nosilci naboja so elektroni, zelo lahki delci in električni nabojnegativno.
Na primer pri sobni temperaturi (25 ° C) elektroniprostOdvodniki ne stojijo mirno, pa tudi ne vodijo se med eno in drugo točko materiala. V tem primeru je vznemirjenosttoplotno se material prenaša na elektrone, zaradi česar se ti delci kaotično premikajo v različne hitrosti in smeri, tako da je celoten premik elektronov približno nič. Ko se to zgodi, rečemo, da je voznik notri elektrostatično ravnotežje.
→ Izolatorji
Materiali, opremljeni z Superodpornostelektrični, klici izolatorji, imajo seveda malo ali nič nosilcev električnega naboja, ki so prosti in jih je mogoče vleči z delovanjem električnega polja. V teh materialih je treba uporabljati velika električna polja, dokler ne pride do njihove ionizacije. Ta postopek razloži nastanek žarkov in se imenuje odmordajetogostdielektrik. V primeru strele atmosferski zrak, ki je izolacijski medij, podpira gibanje tovora z oblikovanjem velikega električnega polja z elektrificiranimi oblaki ali med oblaki in tla.
Preberite tudi vi: Pet zabavnih dejstev o žarkih, zaradi katerih se vam bodo lasje postavili na glavo
Velika električna polja lahko ionizirajo zrak in spodbujajo prevodnost elektronov.
→ Polprevodniki
V materialovpolprevodnikipo drugi strani pa so nosilci naboja delno povezani s svojimi atomskimi jedri zaradi šibke električne interakcije. Iz njih je mogoče narediti brezplačne nosilce naboja, tako da tem delcem zagotovimo neko obliko energije: ogrevanje material (termoelektrični materiali), mehanska interakcija (piezoelektrični materiali), osvetlitev (fotoelektrični materiali) itd.
Pri vakuum ali v materialih, ki nimajo nobenega električnega upora, se lahko nosilci električnega naboja premikajo brez težav. Na te načine se lahko nosilci naboja z zaznavanjem delovanja električnega polja premikajo z veliko hitrostjo v smeri proti močelektrični ki nanje deluje.
Premikanje tovora v tekočinah
Ko damo neko raztopino, povezano z potencialno razliko, v tej tekočini nastane električno polje, in raztopljeni ioni v tej raztopini se sami premaknejo na polove, ki imajo naboj nasproten svojemu. V tem primeru pravimo, da a verigaionsko se oblikuje.
smer električnega toka
Ko preučujemo gibanje električnih nabojev v električnih tokokrogih, je običajno slišati, da ima električni tok lahko dve smeri: smer resnično in smisel konvencionalne. Ta konvencija je nastala, ker imajo nosilci naboja v vodnikih napolnitinegativno. Razumeti: v resničnem smislu se elektroni, ko na potencialno razliko priključimo žico, premaknejo proti polu pozitivno. Ta smer toka se imenuje smiselresnično.
O smiselkonvencionalne toka pa priznava, da imajo nosilci naboja vodnikov pozitiven električni naboj, tako da ko elektrono priključimo na potencialno razliko, se ti elektroni premaknejo proti potencialu. negativno.
Poglejtudi: smer električnega toka
Jaz, Rafael Helerbrock
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/cargas-eletricas-movimento.htm
