Elektroenerģijas fizika: noteikšana, pieredze, vienība

Elektrība Fizika - ir kaut kas, ar kuru katrs no mums saskaras. Šajā rakstā mēs apskatīsim pamatjēdzieniem, kas saistītas ar to.

Kas ir elektrība? Par uninitiated persona ir saistīta ar zibspuldzi zibens vai enerģijas piegādes TV un veļas mazgājamo mašīnu. Viņš zina, ka izmantot elektrisko elektroenerģijas. Ko vēl viņš var pateikt? Par mūsu atkarību no elektroenerģijas jāatgādina elektropārvades līnijas. Kāds var minēt vairākus citus piemērus.

Tomēr, ņemot vērā elektroenerģijas daudzi citi, kas ir mazāk acīmredzamas, bet ikdienas parādības. Ar visiem tiem mēs ieviešam fizikā. Elektroenerģija (uzdevumi, definīcijas un formulas), mēs sākam mācīties skolā. Un mēs uzzinām daudz interesantu lietu. Izrādās, ka pulsu, darbojas sportists, miega bērnu un peldošās zivis - viss ģenerēt elektrisko enerģiju.

Elektroniem un protoniem

Mēs definēt pamatjēdzienus. No viedokļa zinātnieka, elektrības fizika saistīts ar kustību elektronu un citu lādētu daļiņu attiecībā uz dažādām vielām. Tāpēc zinātniskā izpratne par dabas parādību, kas interesē mūs atkarīgs zināšanu līmeni par atomiem un to veidojošo subatomisko daļiņām. Galvenais, lai šī izpratne ir niecīga elektroni. Atomi jebkuru vielu, kas satur vienu vai vairākus elektronus pārvietojas dažādos orbītas ap serdi, tāpat kā planētas orbītu ap sauli. Parasti skaits elektronu atoma ir vienāds ar protonu skaits atoma kodolā. Tomēr var uzskatīt protoniem, esot ievērojami smagāks nekā elektroniem, it kā izklāstīts centrā atoma. Tas ir ļoti vienkāršots modelis atoma ir pietiekami, lai izskaidrotu pamatus šādu parādību kā elektroenerģijas fizikā.

Kas vēl jāzina? Elektroni un Protonu ir tāds pats lielākais elektrisko lādiņu (bet pretēju zīmi), tā, ka tie ir piesaistīti viens otram. maksa par protonu ir pozitīvs un elektronu - negatīva. Atom ņemot elektronu ir lielāka vai mazāka nekā parasti, ko sauc par jonu. Ja atoms nav pietiekami, tā tiek saukta par pozitīvu jonu. Ja tas satur vairāk no viņiem, to sauc par negatīvo jonu.

Kad elektroni atstāt atomu, ka iegūst kādu pozitīvu lādiņu. Electron nepiemīt tās pretstatu - protonu vai pārceļas uz citu atoma, vai arī atgriežas iepriekšējā.

Kāpēc elektroni atstāj atoms?

Tas ir saistīts ar vairākiem iemesliem. Visbiežāk ir fakts, ka saskaņā ar impulsa gaismas vai jebkura ārējā elektronu atoma pārvietojas elektrons var izplūst no tās orbītā. Siltuma izraisa atomi svārstīties ātrāk. Tas nozīmē, ka elektroni var izplūst no tās atoma. In ķīmisku reakciju, tie arī pārvietot no atomu, pie atoma.

Labs piemērs attiecībām ķīmisko un elektrisko aktivitāti muskuļiem dod mums. Viņu šķiedru līgums, ja elektriskais signāls no nervu sistēmas. Elektriskā strāva stimulē ķīmiskās reakcijas. Tie arī samazinās muskuļos. Ārējie elektriskie signāli tiek bieži izmantoti, lai mākslīgi stimulēt muskuļu darbību.

vadītspēja

Dažos vielu elektroni reibumā ārējā elektriskā lauka pārvietojas brīvāk nekā citās. Viņi saka, ka šie materiāli ir labas vadītspēju. Tie ir sauc vadītāji. Tie ietver lielāko daļu metālu, karstas gāzes un dažas šķidrumu. Air, gumijas un naftas, polietilēna un stikla tie nevada elektrību. Tos sauc izolatori un tiek izmantoti izolācijai labu vadītāju. Ideal izolatori (absolūti nav veic strāva) neeksistē. Saskaņā ar zināmiem nosacījumiem, elektroni var tikt noņemts no jebkura atoma. Parasti tomēr, šie apstākļi ir tik grūti paveikt, ka no praktiskā viedokļa, šāds vielu var uzskatīt par nebūtisku vadoša.

Iepazīstoties ar zinātni, kā fizikas (sadaļā "elektrība"), mēs uzzinām, ka ir īpaša grupa, vielām. It pusvadītāji. Viņi uzvedas daļēji kā dielektriķi, un daļēji - kā vadītājus. Tie ietver, jo īpaši ietver: germānija, silīcija, un vara oksīdu. Pateicoties savām īpašībām pusvadītāju atrod daudz lietojumiem. Piemēram, tas var būt elektriskais vārsts: piemēram, velosipēdu riepas ventiļa tas ļauj maksas pārvietoties tikai vienā virzienā. Šādas ierīces sauc taisngrieži. Tos izmanto miniatūrā radio uztvērējiem, un lielajām elektrostacijām pārvērst AC uz DC.

Heat ir haotisks forma pārvietošanās molekulu vai atomu un temperatūra - mērs intensitātes kustības (ne vairāk kā metālu kustība uz leju, elektronu temperatūra kļūst brīvāku). Tas nozīmē, ka pretestība brīvi pārvietoties elektroniem samazinās līdz ar temperatūru. Citiem vārdiem sakot, vadītspēju metāla palielinās.

supravadītspēja

Dažos vielām pie ļoti zemām temperatūrām, plūsmas pretestība elektroniem pilnīgi izzūd, un elektroni sāk pārvietojas tā turpinās bezgalīgi. Šo parādību sauc supravadītspēja. Temperatūrā dažus grādus virs absolūtās nulles (- 273 ° C), tas tiek novērotas metāliem, piemēram, alvas, svina, alumīnija un niobija.

Van De Graaff ģenerators

Mācību programma ietver dažādus eksperimentus ar elektrību. Tur mozhestvo ģeneratori sugas, no kurām viena, mēs vēlētos izstrādāt. Van De Graaff paātrinātājs tiek izmantots, lai iegūtu Superhigh spriegumu. Ja objekts, kas satur pārmērīgi daudz pozitīvo jonu, likt traukā, tad uz iekšējās virsmas tā būs elektroni, un no ārpuses - tādu pašu summu par pozitīvu jonu. Ja tagad pieskarties iekšējo virsmu apgrūtinātā priekšmeta, tad tas pāries visus bezmaksas elektroniem. No ārpuses pozitīvo maksas paliek.

In Van De Graaff pozitīvie joni no avota tiek piemēroti uz transportiera lentes, kas stiepjas iekšā metāla sfērā. Tape savienots ar iekšējo lodes virsmas ar diriģenta formā kores. Ar elektronu plūsma no iekšējā virsmas sfēras. Uz ārējā malā tā parādās pozitīvas jonus. Efektu var uzlabot, izmantojot divus ģeneratorus.

elektriskā strāva

Pēc skolas fizikas kursa tas ietver tādas lietas kā elektrisko strāvu. Kas tas ir? Elektriskā strāva, jo kustību elektrisko lādiņu. Ja spuldzīte savienots ar akumulatoru, tiek ieslēgts, pašreizējā plūsmu gar vadu no viena pola baterijas lukturim, tad ar savu matu, izraisot spīd, un atgriežas uz otro vadu uz citu pola akumulatoru. Ja jūs pagrieziet slēdzi atvērs ķēde - pašreizējais satiksmes apstājas un gaismas nodziest.

Kustības elektronu

Pašreizējais vairumā gadījumu ir piespriež kustības no elektroniem metāla kalpo kā diriģents. Visi vadītāji un dažas citas vielas, vienmēr notiek kaut izlases savu kustību, pat tad, ja pašreizējā neplūst. Ar vielu elektroni var būt samērā brīvi, vai stipri sajaukta. Laba vadītāji ir brīvie elektroni var pārvietoties. Bet sliktu vadiem vai izolatoru, lielākā daļa no šīm daļiņām ir pietiekami cieši saistīts ar atomiem, kas novērš to kustību.

Dažreiz dabisks vai mākslīgi izveidots diriģenta kustības elektronu noteiktā virzienā. Šī plūsma ir sauc un elektrisko triecienu. To mēra ampēros (A). Pašreizējie pārvadātāji var kalpot arī kā jonu (ar gāzes vai šķīdumu) un "caurums" (trūkums elektronu dažu veidu pusvadītāju. Pēdējās uzvesties kā pozitīvi maksā pārvadātājiem elektriskās strāvas. Lai piespiestu elektronus, lai pārvietotos vienā virzienā vai otru, nepieciešama spēku. Dabā tās avots var būt: pakļaušana saules gaismas, magnētisko ietekmi un ķīmisko reakciju daži no tiem tiek izmantoti, lai ražotu elektrisko strāvu Parasti šim nolūkam, ir: .. ģenerators, izmantojot magnētisko ietekmi, un elements (baterija), kuru sekas ir saistīts ar ķīmisko reakciju. Abas ierīces, radot an EDS (EMF) izraisīt elektroni kustēties vienā virzienā gar ķēdi. No EMF lielums mēra voltos (V). Tie ir pamatvienības jaudas mērījumus.

Par EMF un strāvas lielums ir savstarpēji par spiedienu un plūsmu šķidrumā. Ūdens caurules vienmēr ir piepildīta ar ūdeni, ar noteiktu spiedienu, bet ūdens sāk plūst tikai tad, kad vārsts ir atvērts.

Līdzīgi, elektriskā ķēde var būt saistīts ar avota elektrodzinējspēks, bet pašreizējā tajā neplūst tik ilgi, kamēr netiks izveidots ceļš, pa kuru elektroni var pārvietoties. Tie var būt, piemēram, elektriskā lampa vai putekļu sūcēju, slēdzis šeit spēlē lomu celtni ", kas ražo" strāvu.

Attiecība starp pašreizējo un sprieguma

Kā sprieguma pieaugumu un pašreizējo pieaugumu ķēdē. Studēšana fizikas Protams, mēs zinām, ka elektriskās ķēdes ir izgatavoti no vairākiem dažādās sadaļās: parasti pāriet vadi un iekārtas - patērētāju elektroenerģijas. Tie visi ir savienoti kopā, nodrošina izturību pret elektrisko strāvu, kas (pieņemot, ka temperatūras konstante) nemainās ar laiku, bet katra no tām ir atšķirīga šiem komponentiem. Tāpēc, ja pats spriegums tiek piemērots lampu un dzelzs, plūsma elektronu katrā no ierīcēm, būs atšķirīga, jo to dažādu pretestību. Līdz ar to pašreizējais plūst caur konkrētā ķēdes daļa nosaka ne tikai spriegumu, bet pretestību vadītājiem un ierīcēm.

Oma likums

Elektriskā pretestība mēra omos (omi) tādā zinātnē, piemēram, fizikā. Elektroenerģijas (formula definīcijas eksperimenti) - plašs temats. Mēs nerādīsim sarežģītas formulas. Pirmo iepazīšanos ar priekšmetu, pietiek jau tika minēts iepriekš. Tomēr formula ir vērts celt. Tā ir ļoti vienkārša. Jebkurai diriģents vai sistēmā diriģentiem un ierīces attiecības starp sprieguma, strāvas un pretestība ir dots pēc: sprieguma = pašreizējā x pretestības. Tas ir matemātiska izpausme Oma likums, nosaukts par godu Georg omi (1787-1854 gg.), Kas ir pirmais, lai izveidotu saikni starp šiem trim parametriem.

Elektroenerģijas fizika - ļoti interesanta zinātnes nozare. Mēs esam uzskatīti tikai pamata jēdzieni, kas saistīti ar to. Jūs zināt, ko elektrība ir, kā tas veidojas. Mēs ceram, ka šī informācija ir noderīga, lai jums.