DE rörelseavmassorelektrisk är fenomenet bakom funktionen hos elektroniska enheter. när en elektrisk laddning, av last positiv eller negativ, rör sig på grund av påverkan av ett externt elektriskt fält, säger vi att en elektrisk ström bildas.
Seockså: Vad är ett elektriskt fält?
Vad är elektrisk ström?
DE elektrisk ström är en av de grundläggande mängderna av fysik, och dess enhet, enligt det internationella systemet, är Ampere (DE). en elektrisk ström av 1 ampere innebär att för 1 andra, passerade 1 Coulomb av elektriska laddningar genom ett tvärsnitt som gjorts någonstans i rymden. Titta på figuren nedan:
Tvärsnitt av en ledande tråd som korsas av flera elektroner.
Så länge det finns ett antal elektriska laddningar som passerar tvärsnittet som visas ovan kommer det att finnas elektrisk ström i materialet.
Definitionen av elektrisk ström är ganska enkel. Kolla på:
elektrisk ström är flödet kaotisk av laddningsbärande partiklar över tvärsnittet av en given position i rymden och genom att applicera ett elektriskt fält. |
Den elektriska strömmen kan beräknas som förhållandet mellan lastmodulen som passerar sektionen varje sekund:
i - elektrisk ström
ΔQ - mängden elektrisk laddning
t - tidsintervall
Vad är skillnaden mellan elektrisk laddning och elektrisk ström?
Kedjaelektrisk det är rörelsen av elektriska laddningar i någon preferensriktning hos ledaren. Elektrisk laddning är i sin tur materiell egenskap. De flesta av de befintliga partiklarna, t.ex. protoner och den elektroner, har en elektrisk laddning och därför kan den vara lockade eller avstötas av andra elektriska laddningar.
Mängden elektriska laddningar som finns i en kropp kan beräknas med följande formel:
F - elektrisk belastningsmodul
Nej - antal lastbärare
och - grundbelastning (1.6.10-19 Ç)
protoner och elektroner de är de vanligaste laddningsbärarna, trots att de är partiklar med olika massa och elektriska laddningar med motsatt tecken. Mängden laddning som finns i dessa partiklar är lika och kallas avgiftgrundläggande, vars modul är ungefär 1.6.10-19 Ç.
Rörelse av elektriska partiklar i ledningar
När vi ansluter två punkter av a tråddirigent till en möjlig skillnad, ansluta det till ett batteri (generator) eller ett uttag, till exempel bildas ett elektriskt fält inuti av ledningarna, ansvarig för framväxten av en elektrisk kraft som drar elektronerna mot terminalen positiv eller negativ.
O fältelektrisk den bildas i ledaren med ljusets hastighet, det vill säga elektronernas "rörelse" är praktiskt taget omedelbar, så att alla dessa partiklar känner hur den elektriska kraften drar dem. Men rörelsen av dessa avgifter är ganskalångsam, på grund av de olika ömsesidiga interaktionerna mellan elektroner och också de frekventa kollisionerna mellan elektroner och atomer som bildar kristallgaller av metaller, vilket orsakar en stor förlust av hastighet. Denna hastighet med vilken elektroner leds i ett material, det vill säga hastigheten på kedjaelektrisk, kallas hastighetidrag, och dess modul är i storleksordningen centimeter per minut.
Schematisk bild av den elektriska strömmen inuti en ledare
Joule-effekt
När elektronerna kolliderar med atomerna i materialet där de rör sig överför de en del av sin kinetiska energi och främjar vibrationen i det kristallina nätverket i detta medium. Denna vibration orsakar en ökning av temperaturen på materialet och konfigurerar det så kallade Joule-effekt.
Joule-effekten är grunden för glödlampans funktion: överföringen av energi från elektronerna till atomerna orsakar en stor uppvärmning av ledningen.
Elektriska laddningar på ledare, isolatorer och halvledare
→ Ledare
Alla ledande material, som de flesta metaller, har ett stort antal transportöreriavgiftfri, dvs löst bunden till materialets atomkärnor. Dessa laddningsbärare är elektroner, mycket lätta partiklar och elektrisk laddningnegativ.
Vid rumstemperatur (25 ° C), till exempel, elektronerfriFrånledare de står inte stilla, men de leds inte heller mellan en punkt av materialet och en annan. I det här fallet agitationtermisk av materialet överförs till elektroner, vilket får dessa partiklar att röra sig kaotiskt, in olika hastigheter och riktningar, så att elektronernas totala förskjutning är ungefär null. När detta inträffar säger vi att föraren är i elektrostatisk balans.
→ Isolatorer
Material utrustade med bramotståndelektrisk, samtal från isolatorer, har naturligtvis få eller inga elektriska laddningsbärare som är fria och som kan dras av det elektriska fältets verkan. I dessa material är det nödvändigt att applicera stora elektriska fält tills deras jonisering inträffar. Denna process förklarar bildandet av strålar och kallas ha söndergerstelhetdielektrisk. I fallet med blixt stöder atmosfärisk luft, som är ett isolerande medium, lastens rörelse genom bildandet av ett stort elektriskt fält med de elektrifierade molnen eller mellan molnen och jorden.
Läs också: Fem roliga fakta om strålarna som får ditt hår att röra sig
Stora elektriska fält kan jonisera luft, vilket främjar elektronledningen.
→ Halvledare
I materialhalvledarei sin tur är laddningsbärarna delvis kopplade till sina atomkärnor på grund av en svag elektrisk interaktion. Det är möjligt att göra dem gratis laddningsbärare genom att ge någon form av energi till dessa partiklar: att värma upp material (termoelektriska material), mekanisk interaktion (piezoelektriska material), belysning (fotoelektriska material) etc.
Vid Vakuum eller i material som inte har något elektriskt motstånd kan elektriska laddningsbärare röra sig utan problem. På dessa sätt, genom att känna av ett elektriskt fält, kan laddningsbärare röra sig i stora hastigheter i riktning mot styrkaelektrisk som agerar på dem.
Rörelse av last i vätskor
När vi sätter någon lösning kopplad till en potentiell skillnad bildas ett elektriskt fält i denna vätska, och jonerna lösta i denna lösning rör sig själva till polerna som har en laddning motsatt sin egen. I det här fallet säger vi att a kedjajonisk är formad.
riktning av elektrisk ström
När vi studerar rörelsen av elektriska laddningar i elektriska kretsar är det vanligt att höra att elektrisk ström kan ha två riktningar: riktningen verklig och känslan konventionell. Denna konvention kom till för att laddningsbärare i ledare har gjort det avgiftnegativ. Förstå: i verklig mening, när vi ansluter en ledning till en potentialskillnad, rör sig elektronerna mot polen positiv. Denna strömriktning kallas känslaverklig.
O känslakonventionell av strömmen medger i sin tur att laddarens bärare har positiv elektrisk laddning, så att när vi ansluter en tråd till en potentialskillnad, rör sig dessa elektroner mot potentialen. negativ.
Seockså: riktning av elektrisk ström
Av mig Rafael Helerbrock
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/cargas-eletricas-movimento.htm
