Struja Fizika: odlučnost, iskustvo, jedinica

Struja Fizika - je nešto sa čime se suočava svaka od nas. U ovom članku ćemo pogledati osnovne pojmove u vezi s tim.

Što je struju? Za neupućene osoba je povezana sa munja ili energetike TV i perilica rublja. On zna da je upotreba električne struje. Šta drugo mogu da kažem? O našim ovisnost o električnoj energiji koji se podsjetio dalekovoda. Neko može navesti nekoliko primjera.

Međutim, zbog struje i mnogi drugi, manje očigledno, ali svakodnevne pojave. Sa svima njima uvodimo fizike. Električne energije (zadaci, definicije i formule) počnemo da studira u školi. I mi naučiti puno zanimljivih stvari. Ispostavilo se da je srce, radnih sportaš, spava dijete i plutajuće ribe - sve stvaraju električnu energiju.

Elektrona i protona

Ćemo definirati osnovne pojmove. Sa stanovišta naučnika, fizike električne energije u vezi sa kretanjem elektrona i drugih nabijenih čestica u različitim supstancama. Zbog toga, naučno razumijevanje prirode fenomena od interesa za nas ovisi o nivou znanja o atoma i njihovi sastavni subatomskih čestica. Ključ ovog razumijevanje je maleni elektrona. Atomi bilo koje supstance se sastoji od jednog ili više elektrona kreće u različitim orbitama oko jezgre, baš kao što je planeta orbite oko Sunca. Tipično, broj elektrona u atomu jednak je broju protona u jezgru. Međutim, protona, što je znatno teži od elektrona može se smatrati kao da je navedeno u središtu atoma. Ovaj izuzetno pojednostavljen model atoma je dovoljno da objasni osnove fenomena kao što su električna energija fizike.

Šta još treba da znate? Elektrona i protona imaju isti najveći električnog naboja (ali suprotnog predznaka), tako da su se jedan drugome. zadužen protona je pozitivan i elektrona - negativno. Atom ima elektrona veća ili manja nego što je uobičajeno, pod nazivom ion. Ako atom nije dovoljno, to se zove pozitivan ion. Ako sadrži višak od njih, to se zove negativan ion.

Kada elektroni napustiti atom da stekne neki pozitivan naboj. Electron lišen svoje suprotno - proton ili se preseli u drugi atom, ili povratak na prethodnu.

Zašto elektrona ostavlja atom?

To je zbog nekoliko razloga. Najčešći je činjenica da pod impuls svjetlosti ili bilo koji vanjski elektron u atomu kreće elektron može biti izbačena iz svoje orbite. Topline uzrokuje atoma oscilira brže. To znači da se elektroni mogu emitovati iz atoma. U hemijske reakcije, oni kreću od atoma do atoma.

Dobar primjer odnosa kemijske i električne aktivnosti mišića daju nam. Njihova vlakana ugovor kada električni signal iz nervnog sistema. Električna struja stimulira hemijske reakcije. Oni također dovesti do smanjenja u mišiću. Vanjski električni signali se često koriste za umjetno stimulirati aktivnost mišića.

provodljivost

U nekim supstance elektrona pod utjecajem vanjskog električnog polja kreće slobodnije nego u drugima. Kažu da su ti materijali imaju dobru provodljivost. Nazivaju se provodnici. To uključuje većinu metala, vrelih gasova i neke tečnosti. Zrak, guma i ulja, polietilen i stakla ne provode elektricitet. Oni se nazivaju izolatori i koriste se za izolaciju dobrog provodnika. Idealan izolatori (apsolutno ne vodi struja) ne postoji. Pod određenim uslovima, elektroni mogu biti uklonjen iz bilo kojeg atoma. Obično, međutim, ovi uvjeti su toliko teško postići da se iz praktičnog stanovišta, takva tvar može se smatrati neprovodne.

Upoznavanja sa nauka kao fizika (odjeljak "Struja"), saznajemo da postoji posebna grupa supstanci. To poluvodiča. Ponašaju se dijelom kao dielektrik, a dijelom - kao provodnika. To uključuje, posebno, uključuju: germanij, silikon, i bakar oksida. Zbog svojih svojstava poluvodiča pronalazi mnoge svrhe. Na primjer, to može biti električni ventil: kao ventil bicikl guma omogućava optužbe kretati samo u jednom pravcu. Takvi uređaji se nazivaju ispravljači. Koriste se u malom radio prijemnike, i velike elektrane pretvoriti AC u DC.

Heat je haotična oblik kretanja molekula ili atoma i temperature - mjera intenziteta kretanja (najviše metala silazni kretanje temperature elektrona postaje labavija). To znači da je otpor na slobodno kretanje elektrona smanjuje sa smanjenjem temperature. Drugim riječima, provodljivost metala povećava.

superprovodljivost

U nekim materije na veoma niskim temperaturama, otpornost na protok elektrona potpuno nestaje i elektrona početi kreće se nastavlja u nedogled. Ovaj fenomen se zove supravodljivost. Na temperaturi nekoliko stepeni iznad apsolutne nule (- 273 ° C) uočeno je u metale kao što su kalaja, olovo, aluminij, i niobij.

Van de Graaff generator

Nastavni plan i program uključuje različite eksperimente sa strujom. Postoji mozhestvo generatora vrsta, od kojih je jedna želimo da razradi. Van De Graaff akcelerator se koristi za dobijanje superhigh napona. Ako neki predmet koji sadrži višak pozitivnih iona, staviti u posudu, a zatim na unutrašnjoj površini isti će biti elektrona, a na van - ista količina pozitivnih jona. Ako sada dirati površinu tereti objekta, onda će proći sve slobodne elektrone. Na izvan pozitivne optužbe ostaju.

U Van De Graaff se primjenjuju pozitivni joni od izvora do pokretnoj traci proteže unutar metalne sfere. Traka povezan sa unutrašnje površine sferu dirigent u obliku grebena. Elektroni teku od unutrašnje površine sfere. Na vanjskoj strani istih pojaviti pozitivni ioni. Učinak može biti poboljšana pomoću dva generatora.

električne struje

U školi fizike Naravno, to uključuje i takva stvar kao električnu struju. Šta je to? Električnu struju zbog kretanja naelektrisanja. Kada se električna lampa spojen na akumulator, uključen, struja teče duž žice iz jednog pola akumulatora za lampe, zatim kroz kosu, što uzrokuje da sjaj, i vraća se natrag na drugu žicu na drugi pol baterije. Ako okrenete prekidač će se otvoriti krug - tekući saobraćaj zaustavlja i svjetlo ugasi.

Kretanje elektrona

Struja u većini slučajeva je naredio kretanje elektrona u metalu služi kao dirigent. Svi provodnika i neke druge tvari uvijek se javljaju neki slučajni njihovo kretanje, čak i ako struja ne teče. Elektrona u tvari može biti relativno slobodan, ili jako vezan. Dobro dirigenti imaju slobodnih elektrona u stanju da se kreće. Ali u lošem provodnicima ili izolatori, većina ovih čestica je dovoljno čvrsto povezan sa atomima koji sprečava njihovo kretanje.

Ponekad prirodni ili vještački stvorena u dirigent kretanje elektrona u određenom pravcu. Ovaj tok se naziva i strujnog udara. Ona se mjeri u amperima (A). Trenutni nosioci može poslužiti i kao joni (u plinovima ili rješenja) i "rupa" (nedostatak elektrona u pojedinim vrstama poluvodiča. Nedavni ponašati kao pozitivno nabijene nosioci električne struje. Da bi prisiliti elektrone da se kreće u jednom ili drugom pravcu, potrebna sila. U prirodi, svoj izvor može biti: izlaganje suncu, magnetski efekti i hemijske reakcije Neki od njih se koriste za proizvodnju električne struje Obično za ovu svrhu su: .. generator koristi magnetski efekti, i element (baterija), čiji je učinak je zbog kemijske reakcije. Oba uređaja, stvarajući jedan elektromotorna sila (EMF) uzrok elektrone da se kreće u jednom smjeru duž lanca. Magnituda EMF se mjeri u voltima (V). To su osnovne jedinice mjerenja snage.

Magnituda EMF i trenutni su povezani kao pritisak i protok u tečnosti. Vodovodne cijevi su uvijek puni vodom pod određenim pritiskom, ali voda počinje teći tek kada se otvori ventil.

Slično tome, električno kolo može biti spojen na izvor elektromotorne sile, ali sadašnji njemu ne teče sve dok ne bude uspostavljen put uz koju elektroni mogu kretati. Oni mogu biti, na primjer, električni lampu ili usisivač, prekidač ovdje igra ulogu krana ", koja proizvodi" struje.

Odnos između struje i napona

Kako se povećava napon i struja rast u krug. Proučavajući fizike, znamo da je električna kola su sačinjene od nekoliko različitih sekcija: obično kretati žice i aparata - potrošač električne energije. Svi su povezani zajedno, pružaju otpor električne struje, koja (pod pretpostavkom temperatura konstantna) ne mijenja s vremenom, ali za svaki od njih je različit za ove komponente. Stoga, ako se primjenjuje isti napon na lampu i na željezo, protok elektrona u svakom od uređaja će biti drugačiji zbog različitih otpora. Shodno tome, struja koja teče kroz određeni krug dio se određuje ne samo napon, ali je otpor provodnika i uređajima.

Ohmov zakon

Električni otpor se mjeri u oma (Ohm) u takvim nauke kao što je fizika. Električne energije (definicije formula eksperimenti) - široka tema. Nećemo pokazati složenim formulama. Za prvu poznanstvo sa temom dovoljno što je gore rečeno. Međutim, formula je vrijedi donijeti. To je lako. Za bilo koji dirigent ili sistem provodnika i uređaja odnos između napona, struja i otpor daje: napon = struja x otpor. To je matematički izraz Ohmov zakon, nazvan u čast Georg Ohm (1787-1854 gg.), Koji je prvi da se uspostavi veza između ova tri parametra.

Struja Fizika - vrlo zanimljiva grana nauke. Mi smo u obzir samo osnovne pojmove u vezi s tim. Znaš šta je struja, kako se formira. Nadamo se da će ove informacije je korisno za vas.