ประจุไฟฟ้าในการเคลื่อนที่

THE การเคลื่อนไหวของโหลดไฟฟ้า เป็นปรากฏการณ์เบื้องหลังการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อ ค่าไฟฟ้า, ของสินค้า บวก หรือ เชิงลบ, เคลื่อนที่เนื่องจากอิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอก, เราบอกว่ามีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น.

ดูยัง: สนามไฟฟ้าคืออะไร?

กระแสไฟฟ้าคืออะไร?

THE กระแสไฟฟ้า เป็นหนึ่งในปริมาณพื้นฐานของฟิสิกส์และหน่วยตามระบบสากลคือ กระแสไฟ (THE). กระแสไฟฟ้าของ 1 แอมป์ หมายความว่าสำหรับ1 ที่สอง ผ่าน 1 คูลอมบ์ของประจุไฟฟ้าผ่านส่วนตัดขวางที่สร้างขึ้นที่ไหนสักแห่งในอวกาศ ดูรูปด้านล่าง:

ภาพตัดขวางของลวดนำไฟฟ้าที่อิเล็กตรอนหลายตัวข้าม
ภาพตัดขวางของลวดนำไฟฟ้าที่อิเล็กตรอนหลายตัวข้าม

ตราบใดที่มีประจุไฟฟ้าจำนวนเท่าใดก็ได้ที่ตัดขวางหน้าตัดที่แสดงไว้ข้างต้น ก็จะมีกระแสไฟฟ้าอยู่ในวัสดุ

คำจำกัดความของกระแสไฟฟ้าค่อนข้างง่าย ดู:

กระแสไฟฟ้าคือการไหล วุ่นวาย ของอนุภาคประจุพาดผ่านหน้าตัดของตำแหน่งที่กำหนดในอวกาศและโดยการใช้สนามไฟฟ้า


กระแสไฟฟ้าสามารถคำนวณเป็นอัตราส่วนของโมดูลัสโหลดที่ตัดผ่านส่วนนั้นทุกวินาที:

กระแสไฟฟ้า

ผม - กระแสไฟฟ้า
ΔQ – ปริมาณประจุไฟฟ้า
t - ช่วงเวลา

ประจุไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้าต่างกันอย่างไร?

เชื่อมต่อไฟฟ้า มันคือการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในทิศทางพิเศษบางอย่างของตัวนำ ในทางกลับกันประจุไฟฟ้าเป็นคุณสมบัติที่แท้จริงของสสาร อนุภาคที่มีอยู่มากมาย เช่น

โปรตอน และ อิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าจึงสามารถ it ดึงดูด หรือ ขับไล่ โดยประจุไฟฟ้าอื่นๆ

ปริมาณประจุไฟฟ้าที่มีอยู่ในร่างกายสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

การหาปริมาณประจุไฟฟ้า

คิว – โมดูลโหลดไฟฟ้า
ไม่ – จำนวนผู้ให้บริการขนส่งสินค้า
และ – โหลดพื้นฐาน (1.6.10-19 ค)

โปรตอน และ อิเล็กตรอน พวกมันเป็นพาหะประจุไฟฟ้าที่พบบ่อยที่สุดแม้จะเป็นอนุภาคที่มีมวลต่างกันและประจุไฟฟ้าที่มีเครื่องหมายตรงข้าม ปริมาณประจุที่มีอยู่ในอนุภาคเหล่านี้มีค่าเท่ากันและเรียกว่า ค่าใช้จ่ายพื้นฐาน ซึ่งมีโมดูลัสประมาณ1.6.10-19 ค.

การเคลื่อนที่ของอนุภาคไฟฟ้าภายในสายไฟ

เมื่อเราเชื่อมจุด a. สองจุดเข้าด้วยกัน เกลียวตัวนำ เป็นหนึ่ง ความต่างศักย์เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) หรือเต้ารับ เช่น สนามไฟฟ้าจะก่อตัวขึ้นภายใน ของสายไฟ รับผิดชอบการเกิดขึ้นของแรงไฟฟ้าที่ลากอิเล็กตรอนเข้าหาขั้ว บวก หรือ เชิงลบ

โอ สนามไฟฟ้า มันถูกสร้างขึ้นในตัวนำด้วยความเร็วแสงนั่นคือ "ลำดับ" ของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนั้นเกิดขึ้นได้ในทันทีเพื่อให้อนุภาคทั้งหมดเหล่านี้รู้สึกถึงการกระทำของแรงไฟฟ้าที่ลากพวกมัน อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวของข้อกล่าวหาเหล่านี้คือ ค่อนข้างช้าเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันระหว่างอิเล็กตรอนและการชนกันบ่อยครั้งระหว่าง อิเล็กตรอนและอะตอมที่สร้างโครงผลึกของโลหะซึ่งทำให้สูญเสีย ความเร็ว. ความเร็วนี้ที่อิเล็กตรอนถูกดำเนินการในวัสดุนั่นคือความเร็วของ เชื่อมต่อไฟฟ้า, ถูกเรียก ความเร็วในลาก, และโมดูลัสของมันอยู่ในลำดับเซนติเมตรต่อนาที

แผนผังแสดงกระแสไฟฟ้าภายในเส้นลวดตัวนำ
แผนผังแสดงกระแสไฟฟ้าภายในเส้นลวดตัวนำ

จูลเอฟเฟค

เมื่ออิเล็กตรอนชนกับอะตอมของวัสดุที่พวกมันเคลื่อนที่ พวกมันจะถ่ายเทพลังงานจลน์บางส่วน ส่งเสริมการสั่นสะเทือนของเครือข่ายผลึกของตัวกลางนี้ การสั่นสะเทือนนี้ทำให้อุณหภูมิของวัสดุเพิ่มขึ้นโดยกำหนดค่าที่เรียกว่า จูลเอฟเฟค

เอฟเฟกต์จูลเป็นพื้นฐานของการทำงานของหลอดไส้: การถ่ายโอนพลังงานจากอิเล็กตรอนไปยังอะตอมทำให้ลวดร้อนขึ้นมาก
เอฟเฟกต์จูลเป็นพื้นฐานของการทำงานของหลอดไส้: การถ่ายโอนพลังงานจากอิเล็กตรอนไปยังอะตอมทำให้ลวดร้อนขึ้นมาก

ค่าไฟฟ้าของตัวนำ ฉนวน และสารกึ่งตัวนำ

→ ตัวนำ

วัสดุนำไฟฟ้าทั้งหมดเช่นโลหะส่วนใหญ่มี .จำนวนมาก ผู้ให้บริการในค่าใช้จ่ายฟรี, นั่นคือผูกมัดอย่างหลวม ๆ กับนิวเคลียสอะตอมของวัสดุ ตัวพาประจุเหล่านี้เป็นอิเล็กตรอน อนุภาคที่เบามากและ ค่าไฟฟ้าเชิงลบ

ที่อุณหภูมิห้อง (25 องศาเซลเซียส) เช่น อิเล็กตรอนฟรีจากตัวนำ พวกเขาไม่ได้หยุดนิ่ง แต่ก็ไม่ได้ถูกนำระหว่างจุดหนึ่งของวัสดุกับอีกจุดหนึ่ง ในกรณีนี้ ความปั่นป่วนความร้อน ของวัสดุถูกส่งไปยังอิเล็กตรอนทำให้อนุภาคเหล่านี้เคลื่อนที่อย่างวุ่นวายใน ความเร็วและทิศทางต่างกัน ดังนั้นการกระจัดรวมของอิเล็กตรอนจะอยู่ที่ประมาณ เป็นโมฆะ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น เราบอกว่าไดรเวอร์อยู่ใน สมดุลไฟฟ้าสถิต

→ ลูกถ้วยไฟฟ้า

วัสดุที่มี ดีแนวต้านไฟฟ้า, การโทรของ ฉนวนโดยธรรมชาติแล้วจะมีพาหะประจุไฟฟ้าน้อยหรือไม่มีเลยที่ว่างและสามารถลากได้โดยการกระทำของสนามไฟฟ้า ในวัสดุเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้สนามไฟฟ้าขนาดใหญ่จนกว่าไอออไนซ์จะเกิดขึ้น กระบวนการนี้อธิบายการก่อตัวของรังสีและเรียกว่า หยุดพักให้ความแข็งแกร่งอิเล็กทริก ในกรณีฟ้าผ่า อากาศในชั้นบรรยากาศซึ่งเป็นตัวกลางที่เป็นฉนวนรองรับการเคลื่อนตัวของสินค้า โดยการก่อตัวของสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีก้อนเมฆไฟฟ้าหรือระหว่างก้อนเมฆ และดิน

อ่านด้วยนะ: 5 เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับรังสีที่จะทำให้เส้นผมของคุณดูโดดเด่น

สนามไฟฟ้าขนาดใหญ่สามารถแตกตัวเป็นไอออนในอากาศ ส่งเสริมการนำอิเล็กตรอน
สนามไฟฟ้าขนาดใหญ่สามารถแตกตัวเป็นไอออนในอากาศ ส่งเสริมการนำอิเล็กตรอน

→ เซมิคอนดักเตอร์

ใน วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในทางกลับกัน ตัวพาประจุจะเชื่อมโยงบางส่วนกับนิวเคลียสของอะตอมเนื่องจากปฏิกิริยาทางไฟฟ้าที่อ่อนแอ เป็นไปได้ที่จะทำให้พวกมันเป็นพาหะประจุไฟฟ้าฟรีโดยให้พลังงานแก่อนุภาคเหล่านี้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง: การให้ความร้อน วัสดุ (วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก) ปฏิกิริยาทางกล (วัสดุเพียโซอิเล็กทริก) แสง (วัสดุโฟโตอิเล็กทริก) เป็นต้น

ที่ เครื่องดูดฝุ่น หรือในวัสดุที่ไม่มีความต้านทานไฟฟ้า ตัวพาประจุไฟฟ้าสามารถเคลื่อนที่ได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ ด้วยวิธีเหล่านี้ โดยการตรวจจับการกระทำของสนามไฟฟ้า ตัวพาประจุสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงในทิศทางของ ความแข็งแกร่งไฟฟ้า ที่กระทำต่อพวกเขา

การเคลื่อนย้ายสินค้าในของเหลว

เมื่อเราใส่สารละลายที่เชื่อมโยงกับความต่างศักย์ สนามไฟฟ้าจะก่อตัวในของเหลวนี้ และไอออนที่ละลายในสารละลายนี้จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วที่มีประจุตรงข้ามกับตัวมันเอง ในกรณีนี้ เราว่า a เชื่อมต่อไอออนิก ถูกสร้างขึ้น

ทิศทางของกระแสไฟฟ้า

เมื่อเราศึกษาการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า มักได้ยินว่ากระแสไฟฟ้ามี 2 ทิศทาง คือ ทิศทาง จริง และความรู้สึก ธรรมดา อนุสัญญานี้เกิดขึ้นเนื่องจากผู้ให้บริการชาร์จในตัวนำมี ค่าใช้จ่ายเชิงลบ เข้าใจ: ในความเป็นจริง เมื่อเราเชื่อมต่อเส้นลวดกับความต่างศักย์ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนเข้าหาขั้ว บวก. ทิศทางของกระแสนี้เรียกว่า ความรู้สึกจริง.

โอ ความรู้สึกธรรมดา ในทางกลับกันยอมรับว่าผู้ให้บริการประจุของตัวนำมี ประจุไฟฟ้าบวกดังนั้นเมื่อเราเชื่อมต่อลวดกับความต่างศักย์ อิเล็กตรอนเหล่านี้จะเคลื่อนเข้าหาศักย์ไฟฟ้า เชิงลบ

ดูยัง: ทิศทางของกระแสไฟฟ้า


By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/cargas-eletricas-movimento.htm

5 สิงหาคม – กำเนิดดีโอโดโร ดา ฟอนเซคา

ดีโอโดโร ดา ฟอนเซกา เกิดในเขตเทศบาลอาลาโกอัสแห่ง อาลาโกอัส ดา ลาโกอา โด ซูล (ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า...

read more
อีเธอร์คืออะไร?

อีเธอร์คืออะไร?

อีเธอร์ มันเป็นฟังก์ชันอินทรีย์ที่เติมออกซิเจน นั่นคือ มันมีองค์ประกอบทางเคมีออกซิเจน นอกเหนือจาก...

read more

ประชากรของสเปน มุมมองของประชากรสเปน

ประกอบด้วยประชากร 45,316,586 คนตามข้อมูลจากสถาบันภูมิศาสตร์และสถิติแห่งบราซิล (IBGE) ประชากรของสเ...

read more
instagram viewer