Electricity Physics: pagpapasiya, karanasan, unit

Electricity Physics - ay isang bagay na kung saan nahaharap sa pamamagitan ng bawat isa sa atin. Sa artikulong ito kami ay tumingin sa ang pangunahing mga konsepto na kaugnay nito.

Ano ang kuryente? Para sa mga uninitiated tao ay nauugnay sa isang flash ng kidlat o enerhiya supply ng TV at washing machine. Alam niya na ang paggamit ng de-kuryenteng kuryente. Ano pa ang maaari niyang sabihin? Tungkol sa aming pagpapakandili sa koryente upang mapaalalahanan linya ng kapangyarihan. Isang tao ay maaaring banggitin ang ilang mga iba pang mga halimbawa.

Gayunpaman, dahil sa kuryente maraming iba pang, mas mababa halata, ngunit araw-araw na phenomena. Sa lahat ng mga ito namin ipakilala ang pisika. Kuryente (gawain, mga kahulugan at mga formula) nagsisimula tayong mag-aral sa paaralan. At kami ay matuto ng maraming kawili-wiling mga bagay. Ito ay lumiliko out, ay ang pusong, tumatakbo atleta, natutulog anak at lumulutang na isda - lahat ng bumuo ng mga de-koryenteng enerhiya.

Electron at protons

Kami tukuyin ang mga pangunahing konsepto. Mula sa pananaw ng mga siyentipiko, physics kuryente nauugnay sa paggalaw ng mga electron at iba pang mga sisingilin particle sa iba't-ibang mga sangkap. Samakatuwid, ang pang-agham na pag-unawa sa likas na katangian ng mga hindi pangkaraniwang bagay ng interes sa amin ay depende sa antas ng kaalaman tungkol sa mga atom at ang kanilang mga manghahalal subatomic particle. Ang susi sa pag-unawa na ito ay maliliit na mga electron. Atoms ng anumang mga sangkap na binubuo ng isa o higit pang mga electron gumagalaw sa iba't ibang mga orbit sa palibot ng core, tulad ng mga orbit planeta sa paligid ng araw. Karaniwan, ang bilang ng mga electron sa isang atom ay katumbas ng bilang ng mga proton sa nucleus. Gayunman, protons, pagiging lubha mas mabigat kaysa sa mga electron ay maaaring ituring na parang itinakda sa gitna ng atom. Ito lubhang pinasimple modelo ng atom ay sapat upang ipaliwanag ang mga pangunahing kaalaman ng mga naturang phenomena tulad ng physics kuryente.

Ano pa ang kailangan mong malaman? Ang mga electron at protons ay may parehong pinakamalaking electric charge (pero kabaligtaran sign), kaya na sila ay naaakit sa bawat isa. singil ng proton ay positibo at elektron - negatibo. Atom pagkakaroon electron ay mas malaki kaysa sa o mas mababa kaysa sa dati, na tinatawag na ion. Kung ang atom ay hindi sapat, ito ay tinatawag na isang positibong ion. Kung naglalaman ito ng isang labis sa kanila, ito ay tinatawag na isang negatibong ion.

Kapag electron iwanan ang atom na acquires ilang mga positibong singil. Electron walang wala ng kabaligtaran nito - isang proton o gumagalaw sa isa pang atom, o pagbalik sa nakaraan.

Bakit electron ay umalis sa atom?

Ito ay dahil sa ilang mga kadahilanan. Ang pinaka-karaniwang ay ang katotohanan na sa ilalim ng salpok ng liwanag o anumang panlabas electron sa isang atom paglipat ng electron ay maaaring ipinalabas mula orbit nito. Heat nagiging sanhi ng mga atoms upang mag-atubili nang mas mabilis. Nangangahulugan ito na ang mga electron ay maaaring ibinubuga mula sa atom nito. Sa kemikal reaksyon, sila din lumipat mula sa atom na atom.

Ang isang magandang halimbawa ng ang relasyon ng mga kemikal at mga de-koryenteng aktibidad ng kalamnan ibigay sa amin. Ang kanilang mga fibers kontrata kapag ang isang electric signal mula sa nervous system. Electric kasalukuyang stimulates ang kemikal reaksyon. Sila rin ay humahantong sa isang pagbawas sa mga kalamnan. Panlabas na mga de-koryenteng signal ay kadalasang ginagamit upang artipisyal na pasiglahin kalamnan aktibidad.

kondaktibiti

Sa ilang mga sangkap electron sa ilalim ng impluwensiya ng isang panlabas na gumagalaw electric field mas malayang kaysa sa iba. Sabi nila na ang gayong mga materyal mabuting kondaktibiti. Ang mga ito ay tinatawag na conductors. Kabilang dito ang karamihan ng riles, mainit na gas at ang ilang mga likido. Air, goma at langis, polyethylene at salamin ay hindi nagsasagawa ng kuryente. Ang mga ito ay tinatawag na insulators at ginagamit para sa pagkakabukod ng magandang conductors. Tamang-tama insulators (walang pasubali ay hindi nagsasagawa ng kasalukuyang) ay hindi umiiral. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, electron maaaring alisin mula sa anumang atom. Karaniwan, gayunpaman, ang mga kondisyon ay kaya mahirap na tuparin iyon mula sa isang praktikal na punto ng view, tulad ng isang sangkap ay maaaring itinuturing bilang mga di-kondaktibo.

Pagkuha ng malapit sa isang agham tulad ng pisika (seksyon "Kuryente"), alamin namin na mayroong isang espesyal na grupo ng mga sangkap. Ito Semiconductors. Sila kumilos bahagyang bilang dielectric, at bahagyang - bilang conductors. Kabilang dito ang, sa partikular, ay kinabibilangan ng: germanyum, silikon, at tanso oksido. Dahil sa kanyang mga ari-arian ng Semiconductors hahanap maraming gamit. Halimbawa, maaaring ito ay isang electric balbula: tulad ng bisikleta gulong balbula pinapayagan nito ang mga singil ilipat sa isang direksyon lamang. Ang nasabing mga aparato ay tinatawag na rectifiers. Sila ay ginagamit sa miniature radio receiver, at malalaking kapangyarihan halaman upang i-convert AC sa DC.

Heat ay isang magulong paraan ng kilusan ng molecules o atoms at temperatura - halimbawa ng tindi ng kilusan (sa pinakamadalas metal pababang paggalaw ng mga temperatura elektron nagiging looser). Nangangahulugan ito na ang paglaban sa libreng kilusan ng mga electron ay nababawasan sa nagpapababa ng temperatura. Sa ibang salita, ang koryente ng pagtaas ng bakal.

superconductivity

Sa ilang mga sangkap sa napakababang temperatura, paglaban sa daloy ng mga electron ganap na mawala at ang electron magsimulang umusad ito ay patuloy nang walang hangganan. pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na superconductivity. Sa isang temperatura ng ilang degrees sa itaas absolute zero (- 273 ° C) ng ito ay na-obserbahan sa metal tulad ng mga lata, lead, aluminum, at niobiyum.

Van De Graaff generator

Ang kurikulum ay nagsasama ng isang iba't ibang mga eksperimento sa elektrisidad. May mozhestvo generators species, isa rito nais naming ipaliwanag na mabuti. Ang Van De Graaff accelerator ay ginagamit upang makakuha ng superhigh boltahe. Kung ang isang bagay na naglalaman ng isang labis sa positibong ions, upang ilagay sa lalagyan, at pagkatapos ay sa loob ibabaw ng sa huli ay magiging mga electron, at sa labas - ang parehong halaga ng positibong ions. Kung ngayon pindutin ang panloob na ibabaw ng sisingilin bagay, pagkatapos ito pumasa sa lahat ng mga libreng mga electron. Sa labas ng positibong singil mananatili.

Sa Van De Graaff positibong ions mula sa mapagkukunan ay inilalapat sa isang conveyor belt pagpapahaba sa loob ng isang metal globo. Tape konektado sa panloob na ibabaw ng globo sa pamamagitan ng isang konduktor sa anyo ng tagaytay. Ang daloy ng mga electron mula sa panloob na ibabaw ng globo. Sa panlabas na tagiliran niyaon lalabas positibong ions. Ang epekto ay maaaring pinahusay na sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang generators.

electric kasalukuyang

Sa physics school course kasama nito ang ganoong bagay tulad ng isang electric kasalukuyang. Ano ito? Ang electric kasalukuyang dahil sa ang galaw ng electric singil. Kapag ang electric lampara konektado sa baterya, ay naka-on, mga kasalukuyang daloy sa kahabaan ng wire mula sa isang poste ng baterya sa ilawan, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng kanyang buhok, na nagiging sanhi ito upang magbaga, at babalik sa ikalawang wire sa kabilang poste ng baterya. Kung i-on mo ang switch ay magbubukas ng circuit - kasalukuyang trapiko tumitigil at ilaw goes out.

Ang galaw ng mga electron

Kasalukuyang sa karamihan ng mga kaso ay isang iniutos galaw ng mga electron sa metal paghahatid bilang konduktor. Ang lahat ng mga conductors at ilang iba pang mga sangkap ay palaging mangyari sa ilang mga random kanilang mga kilusan, kahit na kung ang kasalukuyang ay hindi dumaloy. Ang mga electron sa sustansiya ay maaaring maging relatibong libre, o Matindi ang bonded. Magandang conductor ay may libreng mga electron magagawang upang ilipat. Ngunit sa mahihirap conductors o insulators, ang karamihan ng mga particle ay sapat na matatag na konektado sa mga atom na pumipigil sa kanilang mga paggalaw.

Minsan natural o artipisyal na nilikha sa konduktor galaw ng mga electron sa isang tiyak na direksyon. daloy na ito ay tinatawag at electric shock. Ito ay sinusukat sa amperes (A). Kasalukuyang mga carrier ay maaari ring magsilbi bilang ions (sa mga gas o solusyon) at isang "butas" (isang kakulangan ng mga electron sa ilang mga uri ng Semiconductors. Kamakailang kumilos bilang positibo sisingilin carrier ng electric kasalukuyang. Upang puwersahin ang mga electron upang ilipat sa isang direksyon o sa isa pa, kinakailangan ng lakas. Sa kalikasan, ang pinagmulan nito ay maaaring: exposure sa sikat ng araw, magnetic effect at chemical reaksyon ang ilan sa kanila ay ginagamit upang makabuo ng electric kasalukuyang Karaniwan para sa layuning ito ay ang mga: .. generator gamit magnetic epekto, at elemento (baterya), ang epekto ng kung saan ay dahil sa chemical reaksyon. Ang parehong mga aparato, ang paglikha ng isang elektromotibo lakas (EMF) sanhi electron upang ilipat sa isang direksyon sa kahabaan ng chain. Ang magnitude ng emf ay sinusukat sa volts (V). Ang mga ito ay ang mga pangunahing yunit ng kapangyarihan pagsukat.

Ang magnitude ng EMF at kasalukuyang ay interconnected tulad ng presyon at daloy sa mga likido. Water pipe ay palaging puno ng tubig sa ilalim ng isang tiyak na presyon, ngunit ang tubig ay nagsisimula sa dumaloy lamang kapag ang balbula ay binuksan.

Katulad nito, ang mga de-koryenteng circuit ay maaaring konektado sa isang pinagmulan ng elektromotibo lakas, ngunit ang kasalukuyang ganyang bagay ay hindi dumaloy hangga't hindi dapat na itinatag path kasama na mga electron ay maaaring ilipat. Maaari silang maging, halimbawa, electric lampara o vacuum cleaner, ang lumipat dito magpe-play ang papel ng isang crane, "kung saan produces" kasalukuyang.

Ang ratio sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe

Bilang ang boltahe ay nagdaragdag at ang kasalukuyang paglago sa circuit. Pag-aaral physics course, alam natin na ang mga de-koryenteng circuits ay binubuo ng ilang iba't-ibang mga seksyon: karaniwang lumipat wire at patakaran ng pamahalaan - consumer ng kuryente. Sila ay konektado sa lahat ng sama-sama, magbigay ng paglaban sa electric kasalukuyang, na kung saan (kung ipagpalagay na temperatura pare-pareho) ay hindi baguhin sa oras, ngunit para sa bawat isa sa kanila ay naiiba para sa mga bahaging ito. Samakatuwid, kung ang parehong boltahe ay inilapat sa lampara at sa bakal, ang daloy ng mga electron sa bawat isa sa mga device ay mag-iiba dahil sa kanilang iba't ibang paglaban. Bilang resulta, ang kasalukuyang umaagos sa pamamagitan ng isang partikular na bahagi circuit ay natutukoy hindi lamang boltahe, ngunit ang paglaban ng mga conductors at aparato.

Batas ni Ohm

Ang electric pagtutol ay sinusukat sa ohms (oum) sa naturang agham tulad ng pisika. Kuryente (kahulugan formula eksperimento) - malawak na paksa. Hindi namin ipapakita ang mga kumplikadong mga formula. Para sa unang kakilala na may paksang sapat ay sinabi sa itaas. Gayunman, ang isang formula ito ay nagkakahalaga upang dalhin. Ito ay isang snap. Para sa anumang mga konduktor o sistema ng mga conductors at mga aparato ugnayan sa pagitan ng boltahe, kasalukuyan at paglaban ay ibinibigay sa pamamagitan ng: boltahe = kasalukuyang x paglaban. Ito ay isang mathematical expression ng oum 's batas, na pinangalanang sa karangalan ng George Ohm (1787-1854 gg.), Aling ay ang unang upang maitaguyod ang relasyon sa pagitan ng mga tatlong mga parameter.

Electricity Physics - isang napaka-kagiliw-giliw na sangay ng agham. Kami ay isinasaalang-alang lamang ang pangunahing mga konsepto na kaugnay nito. Alam mo kung ano ang koryente ay, kung paano ito nabuo. Umaasa kami ang impormasyon na ito ay kapaki-pakinabang sa iyo.