Elektrik Fiziği: kararlılık, deneyim, birim

Elektrik Fiziği - her birimiz karşılaştığı hangi bir şeydir. Bu yazıda onunla ilişkili temel kavramları bakacağız.

Elektrik nedir? Uninitiated kişi için yıldırım ya da enerji kaynağı TV ve çamaşır makinesinin bir flaş ile ilişkilidir. O bir elektrik elektrik kullanımının bilir. Başka ne söyleyebilirim? elektriğe olan bağımlılığımızın Hakkında güç hatları hatırlatılmasını. Birisi birçok örnek verebiliriz.

Ancak, elektrik nedeniyle pek çok diğer az belirgin, ancak gündelik olgulardır. Hepsi ile biz fizik tanıtmak. Elektrik (görevler, tanımlar ve formüller) okulda çalışmaya başlar. Ve ilginç bir çok şey öğrenirler. Bu, sporcu çalıştıran çocuğu uyuyan ve balık yüzer, atan kalbe çıkıyor - tüm elektrik enerjisini üretir.

Elektronlar ve protonlar

Biz temel kavramları tanımlar. bilim açısından, elektrik fizik çeşitli maddelere elektron ve diğer yüklü parçacıkların hareket ile ilişkili. Bu nedenle, bize ilgi olgusunun doğanın bilimsel anlayış atomları ve bunların kurucu atomaltı parçacıkların ilgili bilgi düzeyine bağlıdır. Bu anlayışın anahtarı minik elektronlar olduğunu. Herhangi bir maddenin atomlar yalnızca güneş etrafında planet yörüngeleri olarak, iç kısım etrafında farklı yörüngelerde hareket bir veya daha fazla elektron ihtiva eder. Tipik olarak, bir atom elektron sayısı çekirdeğinin proton sayısına eşittir. atomun merkezinde ortaya konmuş gibi Bununla birlikte, elektron önemli ölçüde daha ağır olma proton kabul edilebilir. Atomun Bu son derece basitleştirilmiş bir model elektrik fiziği gibi olayların temellerini açıklamak için yeterlidir.

Başka ne bilmek gerekir? Elektronlar ve protonlar büyük aynısından elektrik yükünü birbirlerine çekti, böylece (ama zıt işaretli). Negatif - protonun yükü pozitif ve elektron vericidir. Atomu olan elektron olağan olarak adlandırılan iyon daha büyük ya da daha azdır. atomu yeterli değilse, pozitif iyon olarak adlandırılır. bunlardan bir fazla varsa, bu bir negatif iyon olarak adlandırılır.

Elektronlar bazı pozitif yük kazanır atomu ayrılırken. onun karşısında yoksun Elektron - başka atomuna bir proton ya da hareket eder, ya da bir önceki dönen.

Neden atom elektronları bırakır?

Bu, birkaç nedenden kaynaklanmaktadır. En yaygın ışık dürtü ya da bir atom hareket elektron herhangi bir harici elektron altında yörüngeden çıkartılmış olabilir gerçektir. Isı atomları daha hızlı salınıma sebep olmaktadır. Bu elektronlar da atomundan yayılan anlamına gelir. Kimyasal reaksiyonlarda, aynı zamanda atomuna atomundan hareket eder.

kasların kimyasal ve elektriksel aktivitenin ilişkinin iyi bir örnek bize vermek. Bunların lifler sözleşme zaman sinir sistemi için bir elektrik sinyali. Elektrik akımı kimyasal reaksiyonları uyarır. Onlar da kas azalmasına yol açar. Dış elektrik sinyalleri genellikle yapay kas aktivitesini uyarmak için kullanılır.

iletkenlik

Harici bir elektrik alanı hareket etkisi altında daha serbest diğer bazı maddeleri elektron olarak. Onlar bu malzemeler iyi iletkenliği sahip olduğunu söylüyorlar. Onlar denilen iletkenler bulunmaktadır. Bunlar en metaller, sıcak gazlar ve bazı sıvıları içerir. Hava, lastik ve yağ, polietilen ve cam elektriği iletir yoktur. Onlar izolatörler denir ve iyi iletkenlerin yalıtımı için kullanılmaktadır. (Kesinlikle akım iletken olmayan) İdeal izolatörleri yok. Belirli koşullar altında, elektronlar atomundan çıkarılabilir. Bununla birlikte genellikle, bu koşullar Pratik bir bakış açısından, bu tür bir madde olarak iletken olmayan olarak kabul edilebilir gerçekleştirmek için çok zordur.

gibi bir bilim aşina Başlarken fizik (bölüm "Elektrik"), biz maddelerin özel bir grup olduğunu öğrenirler. Bu yarı iletkenler. İletken olarak - Kısmen bir dielektrik olarak kısmen davranır ve. germanyum, silikon, ve bakır oksit: bu, özellikle, dahil bulunmaktadır. Nedeniyle yarı iletkenler kendi özelliklerine birçok kullanımı bulur. Bu yükler, sadece bir yönde hareket sağlayan bisiklet lastik kapak gibi: Örneğin, bir elektrikli vana olabilir. Bu tür cihazlar redresörler denir. Onlar akımı doğru akıma çevirmek için minyatür radyo alıcıları ve büyük santrallerde kullanılmaktadır.

hareket yoğunluğuna (en metaller de elektron sıcaklığı aşağı hareketi gevşek olur) ölçüsü - Isı moleküller veya atomu ve sıcaklık bir hareket kaotik bir şeklidir. Bu, elektronların serbest hareketine direnç sıcaklık azaldıkça azalmaktadır anlamına gelir. Diğer bir deyişle, metal artar iletkenlik.

süper iletkenlik

Çok düşük sıcaklıklarda bazı maddelerin, rezistans tamamen elektronların akış kaybolur ve elektronlar süresiz devam hareket etmeye başlar. Bu olgu, süper-iletkenlik olarak adlandırılır. bir sıcaklıkta mutlak sıfırın birkaç derece (- 273 ° C), kalay, kurşun, alüminyum, ve niyobyum gibi metallerin içinde görülmektedir.

Van De Graaff jeneratör

Müfredat elektrikle deneylerin çeşitli içerir. Biz değinmek istiyoruz bunlardan biri jeneratörler çeşidi var mozhestvo. Van De Graaff hızlandırıcı , süper gerilim elde etmek için kullanılır. Pozitif iyon fazlasını ihtiva eden bir amacı, bir kap içine koymak için, daha sonra ikinci bir iç yüzeyi üzerinde elektron olması ve dış olacaktır - pozitif iyon aynı miktarda. Şimdi şarj nesnenin iç yüzeyini dokunursanız, o zaman tüm serbest elektronları geçecek. pozitif yüklerin Dışarıdan kalır.

Van De Graaff olarak kaynağının pozitif iyonları, bir metal küre içinde uzanan bir taşıyıcı bandı tatbik edilir. sırt şeklinde bir iletken ile kürenin iç yüzeyine bağlı bant. Elektronlar kürenin iç yüzeyinden akar. Dış tarafta da pozitif iyonlar görünür. etkisi iki jeneratörü kullanılarak güçlendirilebilir.

elektrik akımı

Okul Fizikte Elbette bir elektrik akımı gibi bir şey içerir. Bu nedir? Elektrik yüklerinin hareketine bağlı elektrik akımı. Zaman elektrik lambası pile bağlı, bu parlamaya neden daha sonra saç boyunca, lambaya pilin bir kutuptan tel boyunca, akım geçer, açık ve pilin diğer kutbuna geri ikinci telin geri döner. Eğer anahtar devresini açacak açarsanız - mevcut trafik durur ve ışık söner.

Elektronların hareket

çoğu durumda Güncel iletken olarak görev metalin elektronların sıralı bir harekettir. Tüm iletkenler ve diğer bazı maddeler her zaman geçerli akmaz bile, bazı rasgele hareketlerini meydana gelir. maddedeki elektronlar görece özgür veya son derece bağlı olabilir. İyi iletkenler serbestçe hareket elektronlar mümkün bulunmaktadır. Ancak zayıf iletken ve yalıtkan olarak, bu partiküllerin büyük bir kısmı yeterince sıkı bir şekilde hareket etmelerine engel atomuyla bağlanır.

Bazen doğal veya yapay olarak belli bir yönde elektronların iletken hareket yarattı. Bu akış denilen ve elektrik çarpması edilir. Bu amper cinsinden ölçülür (A). Akım (gazlar veya çözeltiler olarak) aynı zamanda iyon olarak görev edilebilir taşıyıcılar ve yarı iletken belirli tipte bir elektron eksikliği "delik" (., Elektrik akımı son davranır gibi pozitif yüklü taşıyıcılar kullanılabilir. Bir kuvvet gerekli olmuştur, bir yönde ya da başka bir hareket elektronları zorla. Doğada onun kaynağı olabilir: manyetik efektler kullanarak .. jeneratör ve: güneş ışığı, manyetik etkileri ve kimyasal reaksiyonlar bazıları maruz Genellikle bu amaçla elektrik akımı üretmek için kullanılır vardır kimyasal reaksiyonlar nedeniyle bunun etkisi elemanının (pil). oluşturma iki cihaz, bir elektromotor kuvveti (EMA) neden elektronları zincir boyunca bir yönde hareket ettirmek için. emk büyüklüğü volt (V) cinsinden ölçülür. Bu güç ölçüm temel birimleridir.

EMF ve akımın büyüklüğü basıncı olarak birbirine ve sıvı akmasını. Su boruları her zaman belirli bir basınç altında su ile doldurulur, ancak su valfi açıldığında sadece akmaya başlar.

Benzer şekilde, elektrik devresi elektromotor kuvvetinin bir kaynağına bağlı olabilir, ancak mevcut buluş kapsamına Elekronlar hareket edebildiği yol boyunca kurulacak değil akmaz. Bunlar örneğin, bir elektrikli lamba veya elektrik süpürgesi, anahtar burada geçerli "üreten" bir vinç, rolünü oynar olabilir.

akım ve voltaj arasındaki oran

voltaj arttıkça ve devredeki akım büyüme olarak. fizik ders ele alırsak elektrik devreleri birkaç farklı bölümden oluşur biliyoruz: Genellikle telleri ve aparatları geçiş - elektrik tüketiciyi. Hepsi bir araya bağlanır, zamanla değişmez (sıcaklık sabit varsayılarak) elektrik akımı, karşı direnç sağlayan, fakat bunların her biri için, bu bileşenler için farklıdır. aynı gerilim lamba ve demir uygulanır, bu nedenle, cihaz her bir elektron akışı nedeniyle, farklı direnç farklı olacaktır. Sonuç olarak, belirli devre bölümü içinden akan akımı sadece gerilim ancak iletken ve cihazların direnci tespit edilir.

Ohm Yasası

elektrik direnci fizik gibi bilimde ohm (ohm) 'de ölçülmüştür. Elektrik (formül tanımları deneyleri) - Geniş bir konu. Biz karmaşık formüller göstermez. konu, yeterli uzunlukta ilk tanıdığı için yukarıda söylenmiştir. Ancak, formül, getirmek değer. Bu çok kolaydır. voltaj = akım x direnci: voltaj arasındaki iletkenler ve cihazlar ilişkinin bir iletken veya sistemi için, akım ve direnç ile verilir. Bu durum, bu üç parametrenin arasındaki ilişkiyi kurmak için ilk Georg Ohm (1787-1854 gg.), Onuruna adlı Ohm kanunu, matematiksel bir ifadedir.

Elektrik Fizik - Bilim çok ilginç bir dalı. Biz onunla ilişkili sadece temel kavramlar kabul var. Sen elektrik kurulduğunda ona nasıl ne olduğunu biliyorum. Bu bilgiler sizin için yararlı olacağını umuyoruz.