Hver person har et abstrakt konsept med elektrisk strøm. For et elektrisk apparat er en strømkilde en slags luftkilde for enhver pusteorganisme. Men i disse sammenligningene er forståelsen av fenomenets natur begrenset, og bare spesialister forstår essensen dypere.
I skoleplanen tar alle et fysikkurs, som beskriver de grunnleggende konseptene og lovene om elektrisitet. En tørr, vitenskapelig tilnærming vekker ikke interesse for barn, så de fleste voksne aner ikke hva en elektrisk strøm er, hvorfor den oppstår, hvordan den har en måleenhet eller hvordan noe kan bevege seg gjennom faste metalltråder, og til og med få elektriske apparater til å fungere.
I enkle ord om elektrisk strøm
Standard definisjonen fra en skolefysikk lærebok beskriver kortfattet fenomenet elektrisk strøm. Men ærlig talt, kan du forstå dette fullt ut hvis du studerer faget mye dypere. Tross alt blir informasjonen presentert på et annet språk - vitenskapelig. Det er mye lettere å forstå arten av et fysisk fenomen hvis du beskriver alt på et kjent språk som er forståelig for enhver person. For eksempel strøm i metall.
Det bør begynne med det faktum at alt vi anser som solid og ubevegelig bare er etter vårt syn. Et metallstykke som ligger på bakken er en monolitisk bevegelsesfri kropp i menneskelig forstand. For en analogi, forestill deg planeten vår i rommet, og se på den fra overflaten til Mars. Jorden ser ut til å være en hel, ubevegelig kropp. Hvis du nærmer deg overflaten, vil det bli tydelig at dette ikke er et monolittisk stykke materie, men en konstant bevegelse: vann, gasser, levende ting, litosfære plater - alt dette beveger seg uten stopp, selv om dette ikke er synlig fra fjerne rom.
La oss gå tilbake til metallstykket vårt som ligger på bakken. Det er urørlig, fordi vi ser på det fra siden som en monolitisk gjenstand. På atomnivå består den av stadig bevegelige minuttelementer. De er forskjellige, men blant alle er vi interessert i elektroner, som skaper et elektromagnetisk felt i metaller som genererer den samme strømmen. Ordet "strøm" må forstås bokstavelig, for når elementer med en elektrisk ladning beveger seg, det vil si "flyter" fra et ladet objekt til et annet, oppstår en "elektrisk strøm".
Etter å ha forstått de grunnleggende begrepene, kan vi utlede en generell definisjon:
For å forstå essensen mer presist, må du fordype detaljene og få svar på flere grunnleggende spørsmål.
Svar på hovedspørsmålene om elektrisk strøm
Etter at definisjonen er formulert, oppstår det flere logiske spørsmål.
- Hva får den nåværende "flyten", det vil si til å flytte?
- Hvis de minste metallelementene hele tiden beveger seg, hvorfor blir de ikke deformert?
- Hvis noe flyter fra en gjenstand til en annen, endres massen av disse objektene?
Svaret på det første spørsmålet er enkelt. Når vann strømmer fra et høyt punkt til et lavt, vil elektroner strømme fra et legeme med høy ladning til et organ med lavt, og overholde fysikkens lover. Og "ladningen" (eller potensialet) er antall elektroner i kroppen, og jo mer det er, desto høyere er ladningen.Hvis det blir tatt kontakt mellom to legemer med forskjellige ladninger, vil elektronene fra det mer ladede kroppen strømme inn i de mindre ladede. Så det vil være en strøm som vil ende når anklagene fra de to kontaktorganene utjevnes.
For å forstå hvorfor ledningen ikke endrer strukturen, til tross for at det hele tiden er bevegelse i den, må du forestille deg den i form av et stort hus der folk bor. Størrelsen på huset vil ikke endre seg på hvor mange som kommer inn og ut av det, i tillegg til å flytte inn. I dette tilfellet er en person en analog av et elektron i et metall - det beveger seg fritt og har ingen spesiell masse i forhold til hele bygningen.
Hvis elektroner beveger seg fra en kropp til en annen - hvorfor endres ikke massen av kropper? Fakta er at vekten på elektronet er så liten at selv om du fjerner alle elektronene fra kroppen, vil massen ikke endre seg.
Hva er en strømmenhet
For å "beregne" den elektriske strømmen, brukes forskjellige måleenheter, vi vil analysere tre hovedeenheter:
- Nåværende styrke.
- Spenning.
- Resistance.
Hvis du prøver å beskrive konseptet gjeldende styrke i enkle ord, er det best å forestille seg strømmen av biler som går gjennom en tunnel. Biler er elektron, og en tunnel er ledning. Jo flere biler som passerer på et øyeblikk i tid gjennom tverrsnittet av tunnelen, desto større blir strømstyrken, som måles av en enhet som kalles "ammeter" i Amperes (A), og i formlene er indikert med bokstaven (I).
Spenning er en relativ verdi som uttrykker forskjellen i ladningene til kroppene som strømmen flyter mellom. Hvis det ene objektet har en veldig høy ladning og den andre er veldig lav, vil det være en høy spenning mellom dem, for å måle hvilket voltmeter og en enhet som heter Volt (V). I formlene identifisert av bokstaven (U).
Motstand karakteriserer evnen til en leder, betinget kobbertråd, til å føre en viss strømmengde gjennom seg selv, det vil si elektroner. Motstandslederen genererer varme og bruker en del av energien til strømmen som går gjennom den, og senker dermed styrken. Motstand beregnes i Ohms (Ohms), og bokstaven (R) brukes i formlene.
Formler for beregning av gjeldende egenskaper
Ved hjelp av tre fysiske mengder er det mulig å beregne egenskapene til strømmen ved å bruke Ohms lov. Det kommer til uttrykk med formelen:
I = U / R
Hvor jeg er strømstyrken, er U spenningen i kretsen, R er motstanden.
Fra formelen ser vi at strømstyrken beregnes ved å dele spenningsverdien med motstandsverdien. Derfor har vi lovens ordlyd:
Matematisk kan andre komponenter beregnes ut fra denne formelen.
motstand:
R = U / I
spenning~~POS=HEADCOMP:
U = I * R
Det er viktig å merke seg at formelen bare er gyldig for en spesifikk del av kjeden. For en komplett, lukket krets, så vel som andre spesielle tilfeller, er det andre Ohms lover.
Effekten av strøm på forskjellige materialer og levende ting
Ulike kjemiske elementer oppfører seg annerledes under strømmen. Noen superledere motstår ikke elektronene som beveger seg gjennom dem, uten å forårsake noen kjemisk reaksjon. Metaller med overdreven belastning for dem kan bli ødelagt, smelte. Dielektrikk som ikke passerer strøm, inngår ikke i noe samspill med det i det hele tatt og beskytter dermed miljøet mot det. Dette fenomenet er vellykket brukt av mennesker i isolasjonen av ledninger med gummi.
For levende organismer er strøm et tvetydig fenomen. Han er i stand til å ha både gunstige og ødeleggende effekter. Folk har lenge brukt kontrollerte utslipp for medisinske formål: fra lette utslipp som stimulerer hjerneaktiviteten til kraftige elektriske støt som kan starte et stoppet hjerte og bringe en person tilbake til livet. En sterk utflod kan føre til alvorlige helseproblemer, forbrenninger, vevsdød og til og med øyeblikkelig død. Når du arbeider med elektriske apparater, må sikkerhetsforskrifter overholdes.
I naturen kan du finne mange fenomener der elektrisitet spiller en nøkkelrolle: fra dyphavsvesener (elektriske ramper), som kan sjokkere, til lyn under tordenvær. En mann har lenge behersket denne naturkraften og bruker den dyktig, takket være hvilken moderne elektronikk fungerer.
Laster inn ...Det må huskes at naturfenomener kan være både nyttige og skadelige for mennesker. Å studere fra skolebenken og videreutdanning hjelper mennesker klokt å bruke verdensfenomener til fordel for samfunnet.
