Свака особа има апстрактни концепт електричне струје. За електричне уређаје, извор напајања је врста ваздуха за сваки организам који дише. Али у овим поређењима, разумевање природе појаве је ограничено и само стручњаци дубље разумеју суштину.
У школском програму сви полажу курс физике, који описује основне појмове и законе електричне енергије. Сув, научни приступ не изазива интересовање код деце, тако да већина одраслих нема појма шта је електрична струја, зашто настаје, како има мерну јединицу или како се било шта може кретати непокретним металним жицама, па чак и да електрични уређаји раде.
Једноставним речима о електричној струји
Стандардна дефиниција из школског уџбеника физике укратко описује феномен електричне струје. Искрено, ово у потпуности можете схватити ако предмет проучите много дубље. На крају крајева, информације су представљене на другом језику - научном. Много је лакше разумјети природу физичког феномена ако све опишете познатим језиком, разумљивим било којој особи. На пример, струја у металу.
Требало би почети чињеницом да је све што сматрамо чврстим и непомичним само по нашем мишљењу. Комад метала који лежи на земљи монолитно је непомично тело у људском смислу. За аналогију, замислите нашу планету у свемиру, гледајући је са површине Марса. Чини се да је земља читаво, непомично тело. Ако се приближимо његовој површини, постаће очигледно да то није монолитни комад материје, већ непрестано кретање: вода, гасови, жива бића, литосферне плоче - све се то креће нон-стоп, мада се то не види из далеког простора.
Вратимо се нашем комаду метала који лежи на земљи. Непомичан је, јер посматрамо са стране као монолитни објект. На атомском нивоу, састоји се од стално покретних минутних елемената. Различити су, али међу свима нас занимају електрони, који стварају електромагнетно поље у металима који стварају исту струју. Ријеч "струја" мора се схватити буквално, јер када се елементи с електричним набојем крећу, тј. "Струје" с једног набијеног предмета на други, тада настаје "електрична струја".
Разумевши основне појмове, можемо извући општу дефиницију:
Да бисте прецизније разумели суштину, потребно је да се удубите у детаље и добијете одговоре на неколико основних питања.
Одговори на главна питања о електричној струји
Након формулисања дефиниције, поставља се неколико логичких питања.
- Шта чини тренутни "ток", односно помицање?
- Ако се и најмањи метални елементи стално крећу, зашто се онда не деформишу?
- Ако нешто тече од једног објекта до другог, да ли се маса ових објеката мења?
Одговор на прво питање је једноставан. Како вода тече са високе тачке на ниску, тако ће и електрони тећи из тела са високим наелектрисањем у тело са ниским, поштујући законе физике. А "набој" (или потенцијал) је број електрона у телу и што их је више, то је већи набој.Ако се успостави контакт између два тела са различитим наелектрисањем, електрони из више наелектрисаног тела ће се прелити у мање наелектрисано. Тако да ће бити струје која ће се окончати када се оптужбе двају контактних тела изједначе.
Да бисте схватили зашто жица не мења структуру, упркос чињеници да се у њој стално креће, морате је замислити у облику велике куће у којој људи живе. Величина куће се неће променити колико људи уђе и изађе из ње, као ни кретати се унутра. У овом случају, особа је аналог електрона у металу - он се креће слободно и нема посебну масу у поређењу са читавом зградом.
Ако се електрони крећу из једног тела у друго - зашто се маса тела не мења? Чињеница је да је тежина електрона толико мала да чак и ако уклоните све електроне из тела, његова маса се неће променити.
Шта је јединица струје
Да бисмо „израчунали“ електричну струју, користе се различите мерне јединице, анализираћемо три главне:
- Тренутна снага.
- Напон.
- Отпор
Ако покушате да опишете појам тренутне снаге једноставним речима, најбоље је да замислите проток аутомобила који пролазе кроз тунел. Аутомобили су електрони, а тунел је жица. Што више аутомобила у једном тренутку прође кроз пресек тунела - већа је јачина струје, која се мери у уређају под називом "амперметар" у Амперама (А), а у формулама је означена словом (И).
Напон је релативна вредност која изражава разлику набоја тела између којих тече струја. Ако један објект има веома велико наелектрисање, а други врло низак, тада ће међу њима бити високог напона, који ће мерити који волтметар и јединица под називом Волт (В) се користе. У формулама означеним словом (У).
Отпор карактерише способност проводника, условно бакрене жице, да прође кроз њега одређену количину струје, односно електроне. Проводник отпора ствара топлоту, трошећи део енергије струје која пролази кроз њега, смањујући на тај начин његову снагу. Отпор се израчунава у Охмима (Охм), а слово (Р) се користи у формулама.
Формуле за израчунавање карактеристика струје
Помоћу три физичке величине могуће је израчунати карактеристике струје помоћу Охмовог закона. Изражава се формулом:
И = У / Р
Где је јачина струје, У је напон у кругу, Р је отпор.
Из формуле видимо да се јачина струје израчунава дељењем вредности напона са вредношћу отпора. Отуда имамо формулацију закона:
Математички се остале компоненте могу израчунати из ове формуле.
Отпор
Р = У / И
Напон:
У = И * Р
Важно је напоменути да формула важи само за одређени део ланца. За комплетан, затворени круг, као и за друге посебне случајеве, постоје и други Охмови закони.
Утицај струје на различите материјале и живе ствари
Различити хемијски елементи се понашају различито под дејством струје. Неки суперпроводници не одолијевају електронима који се крећу кроз њих, а да не изазову хемијску реакцију. Метали који имају превелики стрес за њих могу се уништити, растопити. Диелектричари који не пролазе струју уопште не ступају у интеракцију с њом и на тај начин штите околиш од ње. Овај феномен човек успешно користи у изолацији жица гумом.
За живе организме струја је двосмислена појава. У стању је да има и корисне и деструктивне ефекте. Људи већ дуго користе контролисана пражњења у лековите сврхе: од лаких пражњења која стимулишу рад мозга до снажних електричних удара који могу покренути заустављено срце и вратити човека у живот. Снажно пражњење може довести до озбиљних здравствених проблема, опекотина, смрти ткива, па чак и тренутне смрти. При раду с електричним апаратима морају се поштовати сигурносни прописи.
У природи можете пронаћи многе појаве у којима електрична енергија игра кључну улогу: од дубокоморних бића (електричних рампи), која могу да шокирају, до стреле током олује. Човек је дуго савладао ову природну силу и вешто је користи захваљујући којој савремена електроника ради.
Учитавање ...Треба имати на уму да природни феномени могу бити и корисни и штетни за људе. Учење из школских клупа и даље образовање помажу људима да мудро користе феномене света за добробит друштва.
