Հոսանք Ֆիզիկա. Ինքնորոշման, փորձը, միավոր

Էլեկտրաէներգիայի Ֆիզիկա - որ բան, որի հետ կանգնած է մեզանից յուրաքանչյուրը: Այս հոդվածում մենք նայում հիմնական հասկացությունների դրա հետ կապված:

Որն է էլեկտրաէներգիայի. Համար uninitiated անձի հետ կապված Շտապ կայծակ կամ էներգամատակարարման Հեռուստատեսության եւ լվացքի մեքենա: Նա գիտի, որ օգտագործումը որպես էլեկտրական էլեկտրաէներգիայի. Ուրիշ ինչ կարող է նա ասել. Մեր մասին կախվածության էլեկտրաէներգիայի է հիշեցնել հոսանքալարերը: Ինչ - որ մեկը կարող է վկայակոչել մի քանի այլ օրինակներ:

Սակայն, շնորհիվ էլեկտրաէներգիայի են բազմաթիվ այլ, ավելի քիչ ակնհայտ, բայց կենցաղային երեւույթներ: Բոլոր նրանց ենք ներկայացնել Ֆիզիկա. Էլեկտրաէներգիայի (խնդիրները, սահմանումներ եւ բանաձեւեր) մենք սկսում ենք ուսումնասիրել դպրոցում: Եւ մենք սովորելու շատ հետաքրքիր բաներ. Պարզվում է, ծեծի սիրտը, վազում մարզիկ, քնած երեխային եւ լողացող ձուկ - բոլորը առաջացնում էլեկտրական էներգիա:

Էլեկտրոնները եւ պրոտոնները

Մենք սահմանել հիմնական հասկացությունները. Տեսանկյունից գիտնականի, էլեկտրաէներգիայի ֆիզիկայի հետ կապված շարժման էլեկտրոնների եւ այլ լիցքավորված մասնիկների մեջ տարբեր նյութերի. Հետեւաբար, գիտական ըմբռնումը բնույթի երեւույթի Մեզ հետաքրքրող կախված է գիտելիքների մակարդակի ատոմների եւ դրանց բաղկացուցիչ subatomic մասնիկների. Առանցքային այս հասկացողության փոքր էլեկտրոնները: Ատոմների ցանկացած նյութի կազմելով մեկ կամ ավելի էլեկտրոններ շարժվում են տարբեր ուղեծրով շուրջ հիմքում, ճիշտ այնպես, ինչպես մոլորակի ուղեծրերի շուրջ արեւի. Որպես կանոն, այդ թիվը էլեկտրոնների Ատոմում է հավասար թվով պրոտոնների միջուկի. Սակայն, պրոտոնները, լինելով զգալիորեն ավելի ծանր է, քան էլեկտրոնների կարելի է համարել, քանի որ, եթե սահմանված կարգով կենտրոնում է Ատոմ. Այս չափազանց պարզեցված մոդելը Ատոմ բավական է, որպեսզի բացատրել հիմունքների այնպիսի երեւույթների, ինչպիսիք են էլեկտրաէներգիայի ֆիզիկայի.

Ուրիշ ինչ Ձեզ անհրաժեշտ է իմանալ, թե. Էլեկտրոնները եւ պրոտոնները ունեն նույն ամենամեծ էլեկտրական լիցքը (բայց հակառակ նշանով), այնպես, որ նրանք կարող են ձգվել դեպի միմյանց. սանն պրոտոնային դրական եւ էլեկտրոնի - բացասական. Atom ունենալու էլեկտրոն ավելի մեծ է կամ պակաս է, քան սովորական, որը կոչվում իոնի. Եթե ատոմ բավարար չէ, այն կոչվում է դրական իոնային. Եթե այն պարունակում է գերազանցող նրանց, այն կոչվում է բացասական Ion.

Երբ էլեկտրոնները հեռանալ ատոմ որ ձեռք է բերում որոշակի դրական լիցք. Էլեկտրոն զուրկ իր հակադրության - պրոտոն կամ շարժվում է այլ ատոմի կամ վերադառնալով նախորդ.

Թե ինչու է էլեկտրոնների թողնում ատոմ.

Սա պայմանավորված է մի քանի պատճառներով: Առավել տարածված է այն փաստը, որ տակ ազդակ լույսի կամ ցանկացած արտաքին էլեկտրոնի Ատոմում շարժվում էլեկտրոնի կարող է ejected իր ուղեծիր: Տաքությունից ատոմները է տատանվել ավելի արագ. Սա նշանակում է, որ էլեկտրոնները կարող են արտանետվել իր Ատոմ. Ի քիմիական ռեակցիաների, նրանք նաեւ տեղափոխվելու ատոմ Ատոմ.

Լավ օրինակ է հարաբերությունների քիմիական եւ էլեկտրական գործունեության եւ մկանների տալ մեզ: Նրանց մանրաթելեր պայմանագիրը, երբ էլեկտրական ազդանշան է նյարդային համակարգի. Էլեկտրական ընթացիկ խթանում է քիմիական ռեակցիաներ: Նրանք նաեւ հանգեցնել կրճատմանը մկանների. Արտաքին էլեկտրական ազդանշանները, որոնք հաճախ օգտագործվում են արհեստականորեն խթանել մկանային ակտիվությունը.

ջերմահաղորդություն

Որոշ նյութերի էլեկտրոնների ազդեցության տակ է արտաքին էլեկտրական դաշտը քայլերի ավելի ազատ է, քան ուրիշների. Նրանք ասում են, որ նման նյութերը պետք է լավ ջերմահաղորդություն: Նրանք կոչվում են դիրիժորների: Դրանք ներառում են ամենաշատ մետաղներ, տաք գազերի եւ որոշ հեղուկների. Օդային, ռետինե եւ նավթի, պոլիէթիլենային եւ ապակի չեն անցկացնել էլեկտրաէներգիա. Նրանք կոչվում են մեկուսիչներ եւ օգտագործվում են մեկուսացման լավ դիրիժորների: Իդեալական մեկուսիչներ (բացարձակապես ոչ իրականացնող ընթացիկ) գոյություն չունի: Որոշակի պայմաններում, էլեկտրոնները կարող է հեռացվել ցանկացած Ատոմ. Սովորաբար, սակայն, այդ պայմաններն այնքան դժվար է իրականացնել, որ գործնական տեսանկյունից, նման նյութ կարելի է համարել, քանի որ ոչ conductive.

Ծանոթանալուց գիտության, ինչպես նաեւ ֆիզիկայի (բաժին «էլեկտրաէներգիայի»), մենք սովորում ենք, որ կա մի հատուկ խումբ նյութերի. Այն կիսահաղորդիչների. Նրանք վարվել մասամբ որպես Դիէլեկտրիկ, եւ մասամբ, ինչպես դիրիժորների. Դրանք ներառում են, մասնավորապես, ներառում են. Germanium, սիլիցիում, եւ պղնձի օքսիդ. Շնորհիվ իր հատկությունների կիսահաղորդիչների գտնում շատ օգտագործումը: Օրինակ, դա կարող է լինել էլեկտրական փական: նման հեծանիվ tire փականի դա հնարավորություն է տալիս, որ մեղադրանքները շարժվել մեկ ուղղությամբ միայն. Նման սարքերը կոչվում են rectifiers. Նրանք օգտագործվում են մանրանկարչության ռադիոընդունիչներ, խոշոր էլեկտրակայաններ է փոխարկել AC է Վաշինգտոնում:

Heat է քաոսային շարժում մոլեկուլների կամ ատոմների եւ ջերմաստիճանի - չափն ինտենսիվության շարժման (մեծ մասում մետաղների վայրընթաց շարժման էլեկտրոնների ջերմաստիճանի դառնում looser): Սա նշանակում է, որ դիմադրություն է ազատ տեղաշարժի էլեկտրոնների նվազեցնում նվազում ջերմաստիճանը: Այլ կերպ ասած, ջերմահաղորդություն մետաղական մեծանում.

գերհաղորդականություն

Որոշ նյութերի, շատ ցածր ջերմաստիճաններում, դիմադրություն է հոսում էլեկտրոնների ամբողջությամբ անհետանում է, եւ էլեկտրոնները սկսել շարժվում այն շարունակվում է անորոշ ժամանակով: Այս երեւույթը կոչվում է գերհաղորդականություն: Ջերմաստիճանի մի քանի աստիճանով բարձր բացարձակ զրո (- 273 ° C), այն նկատվում է մետաղների, ինչպիսիք են թիթեղյա, կապարի, ալյումինի, եւ niobium.

Վան դե Graaff գեներատոր

Ուսումնական ծրագիրը ներառում է մի շարք փորձերի հետ էլեկտրաէներգիայի: Կա mozhestvo գեներատորներ տեսակներ, որոնցից մեկը մենք կցանկանայինք է մշակել: Վանա De Graaff արագացուցիչ , որը օգտագործվում է ձեռք բերել կօժանդակի լարման. Եթե օբյեկտն պարունակում է գերազանցող դրական իոնների, դնելու մեջ կոնտեյներով, ապա ներսում մակերեսի վերջինս կլինի էլեկտրոնները, իսկ դրսից, նույն չափով դրական իոնների. Եթե այժմ շոշափում ներքին մակերեւույթը գանձվում օբյեկտի, ապա դա կլինի անցնել բոլոր ազատ էլեկտրոնները: Վրա դուրս դրական մեղադրանքների մնում են:

Վանի De Graaff դրական իոնների ից աղբյուրի կիրառվում են conveyor գոտի երկարաձգելու ներսում մետաղյա ոլորտում. Ժապավեն կապված է ներքին մակերեսի ոլորտի կողմից դիրիժոր ի ձեւով RIDGE. Էլեկտրոնները հոսում է ներքին մակերեսի ոլորտում: Վրա արտաքին կողմում դրա հայտնվում դրական իոններ: Այդ ազդեցությունը կարող է ուժեղանալ, օգտագործելով երկու գեներատորներ:

էլեկտրական ընթացիկ

Դպրոցական ֆիզիկայի Իհարկե, դա իր մեջ ներառում է այնպիսի բան, ինչպիսին է էլեկտրական հոսանքի: Ինչ է դա: Էլեկտրական հոսանքը շնորհիվ շարժման էլեկտրական մեղադրանքների: Երբ էլեկտրական լամպի միացված մարտկոցի, շուռ է, ընթացիկ հոսում մետաղալարով մեկ բեւեռ մարտկոցի է լամպի, ապա նրա մազերը, պատճառելով է հուր, եւ վերադառնում է երկրորդ մետաղալարով մյուս բեւեռում մարտկոցի. Եթե դուք միացնել անջատիչ կբացի միացում - ընթացիկ երթեւեկության կանգառներ եւ թեթեւ գնում դուրս.

Էլեկտրոնների շարժումը

Միջին շատ դեպքերում է պատվիրել միջնորդությունը էլեկտրոնների մետաղի ծառայելով որպես դիրիժոր: Բոլոր դիրիժորների եւ որոշ այլ նյութեր միշտ տեղի են ունենում որոշակի պատահական իրենց շարժումը, նույնիսկ եթե ներկայիս չի հոսում: Էլեկտրոնները տվյալ նյութի կարող է լինել համեմատաբար ազատ, կամ խիստ Խճճված: Լավ դիրիժորների ունեն ազատ էլեկտրոնները կարողանում շարժվել. Բայց աղքատ դիրիժորների կամ insulators, մեծ մասը, այդ մասնիկների բավականաչափ ամուր կապված է ատոմների, որոնք խոչընդոտում են իրենց շարժումը.

Երբեմն էլ բնական կամ արհեստականորեն ստեղծված դիրիժոր միջնորդությամբ էլեկտրոնների որոշակի ուղղությամբ. Այս հոսքը կոչվում եւ էլեկտրական ցնցում: Այն չափվում է amperes (A): Ընթացիկ կրող կարող է նաեւ ծառայել է որպես իոնների (ի գազերի կամ լուծումների) եւ «փոս» (պակաս էլեկտրոնների որոշ տեսակների կիսահաղորդիչների Վերջին վարվել, քանի որ դրական լիցքավորված կրողները էլեկտրական հոսանքի: ստիպել էլեկտրոնները է շարժվել մեկ ուղղությամբ կամ այլ, պահանջվում է ուժ: Բնության, նրա աղբյուրը կարող է լինել: ենթարկվածությունը արեւի, մագնիսական հետեւանքների եւ քիմիական ռեակցիաների նրանցից ոմանք օգտագործվում են արտադրել էլեկտրական հոսանք Սովորաբար այս նպատակի համար են .. գեներատոր օգտագործելով մագնիսական հետեւանքները, եւ տարրը (մարտկոց), այն ազդեցությունը, որը պայմանավորված է քիմիական ռեակցիաների: Երկու սարքեր, ստեղծելով մի electromotive ուժ (EMF) առաջացնում էլեկտրոնները է շարժվել մեկ ուղղությամբ երկայնքով շղթայի, որի մեծությունը emf չափվում է վոլտ (V): Սրանք են հիմնական միավորներն են իշխանության չափման.

Ուժգնությունն է EMF եւ ընթացիկ փոխկապակցված են որպես ճնշում եւ հոսում է հեղուկ. Ջրի խողովակները միշտ լցված ջրի տակ որոշակի ճնշման, բայց ջուրը սկսում է հոսում միայն այն ժամանակ, երբ փականը բացվում է:

Նմանապես, էլեկտրական միացում կարող է կապված լինել աղբյուր էլեկտրաշարժիչ ուժի, բայց ներկայիս դրանում չի հոսում, քանի դեռ չի կստեղծվի երկայնքով ուղին, որը էլեկտրոնները կարող եք տեղափոխել: Նրանք կարող են լինել, օրինակ, էլեկտրական լամպի կամ փոշեկուլն է, անջատիչ այստեղ դեր է խաղում է բեռնամբարձիչ », որը արտադրում» ընթացիկ:

Հարաբերակցությունը ընթացիկ եւ լարման

Քանի որ լարման բարձրացման եւ ներկայիս աճի միացում մի ստեղծեք: Ուսումնասիրում ֆիզիկայի, իհարկե, մենք գիտենք, որ էլեկտրական սխեմաներ են կազմված է մի քանի տարբեր բաժիններից: սովորաբար անցնել լարերը եւ ապարատուրա - սպառողներին էլեկտրաէներգիա. Նրանք բոլորն էլ կապված են միմյանց հետ, ապահովել դիմադրություն է էլեկտրական հոսանքի, որը (ենթադրելով, ջերմաստիճանի մշտական) չի փոխել ժամանակի հետ, բայց նրանցից յուրաքանչյուրը տարբեր է այդ բաղադրիչների. Հետեւաբար, եթե նույն լարման կիրառվում է լամպի եւ երկաթի, հոսքը էլեկտրոնների յուրաքանչյուր սարքերի լինելու են տարբեր լինել, քանի որ նրանց տարբեր դիմադրության: Հետեւաբար, ներկայիս հոսում միջոցով որոշակի տպատախտակները մասի որոշվում է ոչ միայն լարման, այլ դիմադրության դիրիժորների եւ սարքերի.

Օհմ օրենքը

Էլեկտրական դիմադրություն չափվում է ohms (օհմ) այնպիսի գիտության, ինչպիսիք են ֆիզիկայի. Էլեկտրաէներգիայի (բանաձեւը սահմանումները փորձարկումները) - լայն թեմա. Մենք ցույց չի բարդ բանաձեւեր: Համար առաջին ծանոթությունը հետ առարկայի բավական արդեն նշել վերեւում: Այնուամենայնիվ, մի բանաձեւ արժե բերել: Դա մի շառաչ. Ցանկացած դիրիժորի կամ համակարգի դիրիժորների եւ սարքերի միջեւ հարաբերությունների լարման, ընթացիկ եւ դիմադրություն տրվում է: լարման = ընթացիկ x դիմադրության: Սա մաթեմատիկական արտահայտությունն օհմ օրենքի անունով `ի պատիվ Գեորգ Օմ (1787-1854 gg.), Որը հանդիսանում է առաջին հաստատելու միջեւ հարաբերությունները այդ երեք պարամետրերի.

Էլեկտրաէներգիայի Ֆիզիկա - շատ հետաքրքիր գիտությունն է: Մենք համարվում միայն հիմնական հասկացությունները կապված դրա հետ: Դուք գիտեք, թե ինչ է էլեկտրաէներգիայի, թե ինչպես է այն ձեւավորվում: Մենք հույս ունենք, որ այս տեղեկատվությունը օգտակար է ձեզի: