กระแสไฟฟ้า: มันคืออะไร ชนิด สูตร ผลกระทบ,

THE เชื่อมต่อไฟฟ้า มันเป็น การเคลื่อนไหวของ ค่าไฟฟ้า, เช่นอิเล็กตรอนซึ่งเกิดขึ้นภายในวัสดุต่างๆ เนื่องจากการใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าคือ ความยิ่งใหญ่ฟิสิกส์ ที่ทำให้เรารู้ว่าอะไรคือ จำนวนเงินในค่าใช้จ่าย ที่ตัดขวางของตัวนำทุกวินาที ตามระบบสากลของหน่วย ประจุไฟฟ้าวัดเป็น A.s (แอมแปร์คูณวินาที) หน่วยนี้เรียกว่าคูลอมบ์ (C)

ดูยัง: เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิต

ประเภทของกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้ามีสองประเภท: กระแสไฟฟ้าต่อเนื่อง และ ไฟฟ้ากระแสสลับ. แม้ว่าทั้งสองจะจัดการกับการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า แต่ก็มีความแตกต่างกันโดยพื้นฐาน

• กระแสไฟฟ้าต่อเนื่อง

THE กระแสไฟฟ้าต่อเนื่อง เป็นตัวบังคับอิเล็กตรอนให้เคลื่อนที่เข้า ทางเดียว. อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าอิเล็กตรอนทั้งหมดเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ เนื่องจากในความเป็นจริง การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าค่อนข้างวุ่นวายและช้า นี่เป็นผลมาจากการชนกันหลายครั้งโดยอิเล็กตรอนกับเครือข่ายผลึกของตัวนำในขณะที่ถูกลากโดยการกระทำของ สนามไฟฟ้า ภายนอก.

ดูยัง:วงจรไฟฟ้า - มันคืออะไรองค์ประกอบประเภท

• ไฟฟ้ากระแสสลับ

ที่ เชื่อมต่อไฟฟ้าสลับกัน ความรู้สึกของ การเคลื่อนไหว ของอิเล็กตรอนคือ

เป็นระยะคว่ำ เนื่องจากการกลับขั้วของศักย์ไฟฟ้าที่ใช้กับตัวนำ ในกระแสไฟฟ้าประเภทนี้ อิเลคตรอนยังคงสั่นอยู่ที่ตำแหน่งเดิม ทำให้เกิด ว่ามีการสูญเสียพลังงานน้อยลงเนื่องจากผลของจูล การแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงาน ความร้อน ในบราซิลความถี่การสั่นของกระแสไฟฟ้าสลับคือ 60 Hz นั่นคืออิเล็กตรอนภายในสายไฟเคลื่อนที่ไปมาประมาณ 60 ครั้งต่อวินาที

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

สูตรกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าสามารถคำนวณได้เป็นอัตราส่วนของขนาดของประจุไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำตลอดช่วงเวลา สูตรที่ง่ายที่สุดที่ใช้ในการคำนวณกระแสไฟฟ้าแสดงอยู่ด้านล่าง ลองดู:

ผม – กระแสไฟฟ้า (A)

ΔQ – ค่าไฟฟ้า (C)

t – ช่วงเวลา

ในกรณีของ โลหะตัวนำซึ่งการนำไฟฟ้ากระทำโดยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เราสามารถคำนวณกระแสไฟฟ้าตามฟังก์ชันของจำนวนอิเล็กตรอนที่ไหลผ่านเราในแต่ละวินาที สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องจำ การหาปริมาณประจุไฟฟ้าคุณสมบัติของสสารนี้บอกเราว่าจำนวนประจุทั้งหมดที่เก็บไว้ในร่างกายนั้นกำหนดโดยตัวคูณจำนวนเต็มของประจุพื้นฐาน (e = 1.6.10^-19 C) มีอยู่ในโปรตอนและอิเล็กตรอน

ไม่ – จำนวนอิเล็กตรอน

และ – ประจุไฟฟ้าพื้นฐาน

ถ้าเรารวมสมการทั้งสองที่แสดงไว้ เราสามารถเขียนสูตรต่อไปนี้สำหรับกระแสไฟฟ้าได้:

สูตรที่แสดงนี้มีประโยชน์สำหรับการแก้ปัญหาแบบฝึกหัดส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม สูตรนี้ไม่มีประโยชน์ในกรณีที่กระแสไฟฟ้าผันแปร ในกรณีเช่นนี้ เป็นเรื่องปกติสำหรับกราฟ เช่น กราฟที่แสดงด้านล่าง หมายเหตุ:

กราฟเชิงคุณภาพของกระแสไฟฟ้าแปรผัน

ภาพที่แสดงด้านบนแสดงโมดูลของa กระแสไฟฟ้าแปรผัน เป็นหน้าที่ของเวลา โปรดทราบว่าขนาดของกระแสไฟฟ้านี้จะลดลง ในกรณีเหล่านี้ จะมีประโยชน์มากในการคำนวณค่า พื้นที่กราฟซึ่งสอดคล้องกับ ปริมาณสินค้า ดำเนินการในช่วงเวลานั้น

ดูยัง:สนามไฟฟ้าคืออะไร?

Mind Map: กระแสไฟฟ้า

*ในการดาวน์โหลดแผนที่ความคิดในรูปแบบ PDF คลิกที่นี่!

สามัญสำนึกและความรู้สึกที่แท้จริงของกระแสไฟฟ้า

โอ ความรู้สึกที่แท้จริง ของกระแสไฟฟ้าคือกระแสไฟฟ้าที่อิเล็กตรอนเดินทางเข้า ไปทางศักย์ไฟฟ้าที่สูงขึ้น (บวก) เนื่องจากประจุไฟฟ้าเป็นลบ อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลตามอำเภอใจล้วนๆ เป็นไปได้ที่จะสันนิษฐานว่าอิเล็กตรอนมีประจุบวกและพวกมัน เคลื่อนไปสู่ศักย์ไฟฟ้าต่ำสุด เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำความเข้าใจและการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับกระแส ไฟฟ้า.

ตรวจสอบตารางที่สรุปแนวคิดของความรู้สึกที่แท้จริงและความรู้สึกทั่วไป:

ความรู้สึกที่แท้จริง	อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ไปสู่ศักย์บวก
สามัญสำนึก	อิเล็กตรอนที่มีประจุบวกเคลื่อนเข้าหาศักย์ลบ negative

กระแสไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวัสดุที่นำเสนอ ความต้านทานไฟฟ้า, ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า จูลเอฟเฟคเปลี่ยนพลังงานบางส่วนที่สะสมไว้ ในผู้ให้บริการขนส่งสินค้าใน ความร้อน.

ผ่านโมดูลกระแสไฟฟ้าสามารถคำนวณได้ว่า .คืออะไร พลังที่กระจัดกระจายนั่นคือปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นในแต่ละวินาทีเนื่องจากการผ่านของกระแสไฟฟ้า ตรวจสอบด้านล่างสูตรหลักที่ใช้ในการคำนวณพลังงานไฟฟ้ากระจาย:

พี – พาวเวอร์ (W)

R – ความต้านทานไฟฟ้า (Ω)

ผม – กระแสไฟฟ้า (A)

ยู – แรงดันไฟหรือศักย์ไฟฟ้า (V)

ด้านบน เรามีสามวิธีในการคำนวณกำลังไฟฟ้า เราเรียก U ว่าศักย์ไฟฟ้าหรือแรงดันตกซึ่งสร้างขึ้นระหว่างขั้วตัวนำ ความต้านทานไฟฟ้า R วัดค่าตรงข้ามที่นำเสนอโดยวิธีการบางอย่างในการผ่านของกระแส ไฟฟ้า.

ผลกระทบของกระแสไฟฟ้า

ในหลอดไส้จะสังเกตเห็นผลกระทบจากความร้อนและการส่องสว่างของกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าสามารถสร้างผลกระทบหลายอย่างเมื่อดำเนินการผ่านร่างกาย ในหมู่พวกเขา เราสามารถเน้น:

• ผลกระทบจากความร้อน: เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวกลางที่มีความต้านทานไฟฟ้า การชนกันระหว่างอิเล็กตรอนกับอะตอมในตัวนำทำให้เกิดความร้อนขึ้นอย่างมาก

• ผลกระทบทางเคมี: ปฏิกิริยาเคมีบางอย่างสามารถเกิดขึ้นหรือเร่งปฏิกิริยาได้เมื่อเกิดขึ้นต่อหน้ากระแสไฟฟ้า

• ผลกระทบของแม่เหล็ก: การผ่านของกระแสไฟฟ้าในตัวนำทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นรอบตัว

• ผลกระทบทางสรีรวิทยา: เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสิ่งมีชีวิต กล้ามเนื้อของพวกมันจะหดตัวอย่างรุนแรง ค่ากระแสไฟฟ้าบางค่าอาจถึงแก่ชีวิตได้

• เอฟเฟกต์แสง: กระแสไฟฟ้าสามารถสร้างแสงได้โดยการส่งผ่านก๊าซไอออไนซ์บางชนิด เช่น ที่ใช้ในหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือหลอดปรอท

ในบรรดาผลกระทบที่กล่าวถึงข้างต้น หนึ่งในนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของเรา เนื่องจาก ผลกระทบทางสรีรวิทยาของกระแสไฟฟ้า อาจรุนแรงมากในมนุษย์

ตรวจสอบตารางที่แสดงรายการความเข้มของกระแสไฟฟ้าที่มีผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการผ่านเข้าไปในร่างกายมนุษย์:

ความเข้มของกระแสไฟฟ้า (A)	ผลกระทบทางสรีรวิทยาที่พบบ่อยที่สุด
0.001 ถึง 0.01	รู้สึกเสียวซ่าเล็กน้อย
0.01 ถึง 0.1	กล้ามเนื้อหดตัว ปวด หายใจลำบาก หัวใจหยุดเต้น
0.1 ถึง 0.2	ภาวะมีกระเป๋าหน้าท้อง;
0.2 ถึง 1.0	ภาวะหัวใจหยุดเต้นและภาวะหัวใจหยุดเต้น;
1.0 ถึง 10.0	แผลไฟไหม้รุนแรง หัวใจหยุดเต้น และอาจถึงแก่ชีวิตได้

By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก