Elektrina Physics: Stanovenie, skúsenosti, jednotka

Elektrina Fyzika - je niečo, s ktorou čelia každý z nás. V tomto článku sa pozrieme na základné pojmy s ním spojené.

Čo je elektrina? Pre nezasvätených osobe je spojená s bleskom alebo energetické zásobovanie TV a práčkou. Vie, že použitie elektrického elektriny. Čo iného môže si povedať? O našej závislosti na elektrinu upozornenie elektrického vedenia. Niekto môže uviesť niekoľko ďalších príkladov.

Avšak, vzhľadom k elektrine je mnoho iných, menej zjavné, ale každodenné javy. So všetkými z nich predstavíme fyziku. Elektrina (úlohy, definície a rovnice) začneme študovať na škole. Učíme sa veľa zaujímavých vecí. Ukázalo sa, že je tlčúce srdce, beh športovec, spiace dieťa a plávajúce ryby - to všetko generovať elektrickú energiu.

Elektróny a protóny

My definovať základné pojmy. Z hľadiska vedca, fyzika elektriny spojené s pohybom elektrónov a iných nabitých častíc do rôznych látok. Z tohto dôvodu vedeckého poznania o povahe jave záujmu nám záleží na úrovni vedomostí o atómoch a ich voličov subatomárnych častíc. Kľúčom k tomuto poznaniu je drobné elektróny. Atómy látku obsahuje jeden alebo viac elektrónov pohybujúce sa v rôznych dráhach okolo jadra, rovnako ako planétovými dráhach okolo Slnka. Typicky je množstvo elektrónov v atóme je rovný počtu protónov v jadre. Avšak, protóny, ktorými sú podstatne ťažšie ako elektróny môžu byť považované ako je uvedené v stredu atómu. Tento veľmi zjednodušený model atómu je dosť vysvetliť základy takých javov, ako je fyzika elektriny.

Čo ešte potrebujete vedieť? Elektróny a protóny majú rovnaký najväčší elektrický náboj (ale s opačným znamienkom), takže sú priťahované k sebe navzájom. náboj protónu je kladný a elektrón - negatívne. Atom s elektrón je väčší alebo menší, ako je obvyklé, tzv iónu. V prípade, že atóm nestačí, to sa nazýva pozitívny ion. Ak obsahuje prebytok z nich, sa nazýva záporných iónov.

Keď elektróny opustiť atóm, ktorý má určitý kladný náboj. Elektrónová bez jeho opaku - protón alebo presunie na iný atóm, alebo návrat na predchádzajúcu.

Prečo elektróny opustí atóm?

To je spôsobené niekoľkých dôvodov. Najbežnejšia je skutočnosť, že na základe impulzu svetla alebo akéhokoľvek vonkajšieho elektrónu v elektrón atóm pohybe možno vysunúť zo svojej obežnej dráhy. Teplo spôsobuje atómy kmitať rýchlejšie. To znamená, že elektróny môžu byť emitované z jeho atómu. V chemických reakciách, ale tiež pohybujú od atómu k atómu.

Dobrým príkladom vzťahu chemickej a elektrickej aktivity svalov nám dávajú. Ich vlákna zmluva, keď elektrický signál z nervového systému. Elektrický prúd stimuluje chemické reakcie. Vedú k zníženiu svalu. Vonkajšie elektrické signály sú často používané na umelo stimulovať aktivitu svalov.

vodivosť

V niektorých látok elektróny pod vplyvom vonkajšieho elektrického poľa sa pohybuje voľnejšie ako v iných. Hovorí sa, že tieto materiály majú dobrú vodivosť. Nazývajú sa vodiče. Medzi ne patrí väčšina kovov, horúcich plynov a niektoré kvapaliny. Air, gumy a olej, polyetylén a sklo nevedú elektrinu. Nazývajú sa izolátory a slúži k izolácii dobrých vodičov. neexistuje ideálny izolátory (absolútne nie vedenie prúdu). Za určitých podmienok, elektróny môžu byť odstránené z akéhokoľvek atómu. Zvyčajne sa však tieto podmienky sú tak ťažké dosiahnuť, že z praktického hľadiska, ako je látka, môže byť považovaný za nevodivé.

Zoznámenie s vedou as fyziky (oddiel "Electricity"), zistíme, že existuje špeciálna skupina látok. It polovodiče. Správajú sa čiastočne ako dielektrikum, a čiastočne - ako vodiče. Patrí medzi ne najmä patria: germánium, kremík a oxid meďnatý. Vzhľadom k svojim vlastnostiam polovodičov nájde mnoho využitia. Napríklad to môže byť elektrický ventil: ako ventil koleso pneumatiky umožňuje náboja pohybujú iba v jednom smere. Takéto zariadenia sa nazývajú usmerňovača. Používajú sa v miniatúrnych televíznych prijímačov, a veľkých elektrární previesť AC na DC.

Teplo je chaotická forma pohybu molekúl alebo atómov a teplote - meradlom intenzity pohybu (u väčšiny kovov pohyb smerom nadol elektrónové teploty stáva voľnejšie). To znamená, že odpor proti voľnému pohybu elektrónov klesá s klesajúcou teplotou. Inými slovami, je vodivosť kovu sa zvyšuje.

supravodivosť

V niektorých látok pri veľmi nízkych teplotách, odolnosť k toku elektrónov úplne zmizne a elektróny do pohybu pokračuje po neobmedzenú dobu. Tento jav sa nazýva supravodivosť. Pri teplote o niekoľko stupňov vyššia ako absolútna nula (- 273 ° C) je možné pozorovať, s kovmi, ako je cín, olovo, hliník, a nióbu.

Van de Graaff generátor

Učebný plán zahŕňa celý rad experimentov s elektrinou. Tam mozhestvo generátory druhy, z ktorých jedna by sme chceli rozviesť. Van de Graaff urýchľovač sa používa na získanie Supervýkonný napätia. Ak objekt, ktorý obsahuje prebytok kladných iónov, aby sa do nádobky, potom sa na vnútornom povrchu druhej bude elektróny, a na vonkajšej strane - rovnaké množstvo kladných iónov. Ak sa teraz dotýkajú vnútorného povrchu nabitého objektu, potom to bude prejsť všetky voľné elektróny. Na vonkajšej strane kladných nábojov zostávajú.

V Van de Graaff kladné ióny zo zdroja sú aplikované na dopravníkový pás, prebiehajúce vnútri kovové gule. Páska spojený s vnútorným povrchu gule vodičom v tvare hrebeňa. Elektróny prúdi z vnútorného povrchu gule. Na jej vonkajšej strane sa objaví kladné ióny. Účinok môže byť zvýšená použitím dvoch generátorov.

elektrický prúd

V fyziky Samozrejme, že zahŕňa také veci ako elektrický prúd. Čo je to? Elektrický prúd v dôsledku pohybu elektrických nábojov. Keď je žiarovka pripojená k batérii, je zapnutá, prúd tečie pozdĺž drôtu od jedného pólu batérie k lampe a potom cez jeho vlasy, ktorý sa rozsvieti, a vracia sa späť do druhého drôtu do druhého pólu batérie. Ak zapnete prepínač otvorí obvod - aktuálne dopravné zastaví a zhasne.

pohyb elektrónov

Aktuálne vo väčšine prípadov je usporiadaný pohyb elektrónov v kovu, slúžiace ako vodič. Všetky vodiče a niektoré ďalšie látky vždy nastať nejaký náhodný ich pohyb, a to aj v prípade, že prúd netečie. Elektróny v látky môžu byť relatívne voľné, alebo silne viazané. Dobrými vodičmi majú voľné elektróny môžu pohybovať. Ale v chudobných vodiče alebo izolátory, väčšina z týchto častíc je dostatočne pevne spojený s atómami, ktoré zabraňuje ich pohybu.

Niekedy prírodné alebo umelo vytvorené vo vodiči pohybu elektrónov v určitom smere. Tento tok je vyvolaný a úrazu elektrickým prúdom. Meria sa v ampéroch (A). Bežné nosiče môžu tiež slúžiť ako ióny (v plynoch alebo roztoky) a "diera" (nedostatok elektrónov v niektorých typov polovodičov. Naposledy sa správajú ako kladne nabité nosiče elektrického prúdu. Vynútiť elektróny pohybovať v jednom smere alebo iný, vyžaduje silu. V prírode jeho zdroj môže byť: vystavenie slnečnému žiareniu, magnetické účinky a chemických reakcií, niektoré z nich sa používajú na výrobu elektrického prúdu Obvykle sa pre tento účel sú: .. generátor pomocou magnetickej účinky, a prvok (batérie), je účinok, ktorý je v dôsledku chemických reakcií. Obe zariadenia, vytvorenie elektromotorické napätie (EMF) spôsobujú elektróny pohybovať v jednom smere pozdĺž reťazca. Veľkosť emf sa meria vo voltoch (V). To sú základné jednotky merania prúdu.

Veľkosť EMF a prúdu sú prepojené za tlaku a prietoku v kvapaline. Vodné rúrky sú vždy naplnená vodou pod určitým tlakom, ale voda začne prúdiť len vtedy, keď sa otvorí ventil.

Podobne, elektrický obvod môže byť pripojený ku zdroju elektromotorické sily, ale existujúce nich neprúdi tak dlho, kým nemá byť stanovená dráhu, pozdĺž ktorej sa môže pohybovať elektróny. Môžu byť napríklad žiarovka alebo vysávač, spínač tu hrá úlohu žeriavu "ktorá produkuje" aktuálna.

Pomer medzi prúdom a napätím

Ako sa zvyšuje napätie a súčasného rastu v obvode. Štúdiom fyziky samozrejme vieme, že elektrické obvody sú tvorené z niekoľkých rôznych sekcií: zvyčajne prepnúť drôty a zariadenia - spotrebiteľmi elektriny. Všetky sú spojené dohromady, poskytuje odolnosť voči elektrickému prúdu, ktorý (za predpokladu konštantnej teploty) sa nemení s časom, ale každý z nich je pre tieto súčasti. Preto, ak je rovnaká napätia na lampe a železa, tok elektrónov v každom zo zariadení sa bude líšiť z dôvodu svojej odlišnej odporu. V dôsledku toho, prúd, ktorý tečie cez určité obvodovej časti je určený nielen napätie, ale odpor vodičov a zariadení.

Ohmov zákon

Elektrický odpor sa meria v ohmoch (ohm) v takej oblasti vedy, ako je fyzika. Prúd (definícia všeobecného vzorca experimenty) - široké téma. Nebudeme zobrazovať zložité vzorce. Pre prvé zoznámenie s predmetom Dosť bolo povedané vyššie. Avšak, vzorec je potrebné uviesť. Je to hračka. Pre každý vodič alebo systém vodičov a zariadení vzťahu napätia, prúdu a odporu je daný vzťahom: napätia = prúdu x odporu. Ide o matematické vyjadrenie Ohmov zákon, pomenovaný na počesť Georg Ohm (1787-1854 gg.), Čo je prvá stanoviť vzťah medzi týmito tromi parametrami.

Elektrina Fyzika - veľmi zaujímavé vedný odbor. Zvažovali sme iba základné pojmy s ním spojené. Vieš, čo je elektrina, ako to je tvorená. Dúfame, že táto informácia je užitočná pre vás.