Elektrika Fizika: odločnost, izkušnje, enota

Elektrika Fizika - je nekaj, s katerimi se soočajo, ki jih vsak od nas. V tem članku bomo pogled na temeljne pojme, povezane z njo.

Kaj je elektrika? Za neizkušene osebe, ki je povezana z bliskavico strele ali oskrbe z energijo TV in pralnim strojem. On ve, da je uporaba električnega električne energije. Kaj lahko je povedal? O naši odvisnosti od električne energije, ki se je spomnil električnih vodov. Nekdo lahko navedemo številne druge primere.

Vendar pa je zaradi elektrike so številne druge, manj očitne, a vsakdanji pojav. Z vsemi od njih uvajamo fizike. Električne energije (naloge, definicije in formule), smo začeli študirati na šoli. In smo se naučili veliko zanimivih stvari. Izkazalo se je, gonilno silo, ki teče športnik, spanje otroka in plavajoče ribe - vse ustvarjajo električno energijo.

Elektroni in protoni

Definiramo osnovne pojme. Z vidika znanstvenika, fizika elektrika povezana z gibanjem elektronov in drugih nabitih delcev v različnih snovi. Zato je znanstveno razumevanje narave pojava interesu nam je odvisna od stopnje znanja o atomov in njihovih sestavnih subatomskih delcev. Ključ do tega dogovora, je drobne elektroni. Atomi vse snovi, ki obsega enega ali več elektronov gibljejo v različnih orbitah okoli jedra, tako kot planetnikov kroži okoli sonca. Značilno je, da je število elektronov v atomu je enako številu protonov v jedru. Vendar pa lahko protoni, pri čemer bistveno težji od elektronov obravnava, kot da je določeno v središču atomom. To zelo poenostavljen model atoma je dovolj, da pojasni osnove teh pojavov, kot so fizika električne energije.

Kaj še morate vedeti? Elektroni in protoni imajo enak največji električni naboj (vendar z nasprotnim predznakom), tako da jih privlači med seboj. naboj protona je pozitiven in elektron - negativno. Atom ob elektronov je večja ali manjša kot ponavadi, imenovano ion. Če atom ni dovolj, se imenuje pozitiven ion. Če vsebuje presežek od njih, se imenuje negativnih ionov.

Ko elektroni zapustijo atom, da pridobi nekaj pozitivnega naboja. Elektronsko brez svoje nasprotje - proton ali premakne na drug atom, ali se vračajo na prejšnjo.

Zakaj elektrone zapusti atom?

Razlog za to je več razlogov. Najpogostejša je dejstvo, da se v okviru impulz svetlobe ali kateri koli zunanji elektron v atomu premika elektrona mogoče odstraniti iz njegove orbite. Zaradi vročine atomi nihati hitreje. To pomeni, da se elektroni lahko oddaja iz atoma. V kemičnimi reakcijami, ki so tudi premik od atoma do atoma.

Dober primer odnosa kemične in električne aktivnosti mišic nam dajejo. Njihova vlakna pogodba, ko električni signal iz živčnega sistema. Električni tok stimulira kemične reakcije. Vodijo tudi do zmanjšanja mišice. Zunanji električni signali se pogosto uporabljajo za umetno spodbujanje mišične aktivnosti.

prevodnost

V nekaterih snovi elektronov pod vplivom zunanjega električnega polja premakne bolj svobodno kot v drugih. Pravijo, da so taki materiali dobro prevodnost. So imenovani vodniki. Ti vključujejo večino kovin, vročih plinov in nekaj tekočine. Zrak, gume in olja, polietilen in stekla ne prevaja elektriko. Imenujejo se izolatorji in se uporabljajo za izolacijo dobrih vodnikov. Idealne izolatorji (absolutno ne opravljajo tok) ne obstaja. Pod določenimi pogoji lahko elektroni odstraniti iz kateregakoli atoma. Običajno pa so te razmere so tako težko doseči, da je iz praktičnega vidika, lahko takšno snov šteje kot neprevodna.

Seznanitev z znanostjo kot fizike (oddelek "Elektrika"), smo izvedeli, da je posebna skupina snovi. It polprevodniki. Obnašajo se deloma kot dielektrik, delno pa - kot vodniki. Te vključujejo zlasti vključujejo: germanij, silicija in bakrov oksid. Zaradi svojih lastnosti polprevodnikov najde veliko načinov uporabe. Na primer, je lahko električni ventil: kot ventil kolo pnevmatik omogoča stroški premikajo le v eno smer. Take naprave se imenujejo usmerniki. Uporabljajo se v miniaturnih radijskih sprejemnikov in velikih elektrarn za pretvorbo AC na DC.

Toplota je kaotično oblika gibanja molekul ali atomov in temperaturo - merilo intenzivnosti gibanja (maksimalno kovin navzdol gibanje temperature elektronov postane zguba). To pomeni, da je odpor do prostega gibanja elektronov zmanjšuje z zmanjševanjem temperature. Z drugimi besedami, prevodnost kovinskih povečuje.

superprevodnost

V nekaterih snovi pri zelo nizkih temperaturah, odporen na pretok elektronov popolnoma izgine in elektroni začnejo premikati se nadaljuje v neskončnost. Ta pojav se imenuje superprevodnost. Pri temperaturi nekaj stopinj nad absolutno ničlo (- 273 ° C), nato se opazuje s kovinami, kot so kositer, svinec, aluminij in niobija.

Van De Graaff generator

Učni načrt vključuje različne poskuse z elektriko. Tam mozhestvo generatorji vrst, od katerih bi želeli izdelati. Van de Graaff pospeševalnik se uporablja za pridobivanje superhigh napetosti. Če predmet vsebuje presežek pozitivnih ionov, da damo v posodo, nato pa na notranji površini slednje bo elektroni, in na zunanji strani - enake količine pozitivnih ionov. Če zdaj dotikajte se notranje površine obremenjenega predmeta, potem bo to mimo vseh prostih elektronov v. Na zunanji strani pozitivnih nabojev ostajajo.

V Van de Graaff so pozitivni ioni iz vira nanesemo na transportni trak, ki se razteza v notranjosti kovinskega področja. Trak povezan z notranjo površino krogle z vodnikom v obliki grebena. Elektroni tečejo od notranje površine krogle. Na zunanji strani le-te pojavijo pozitivni ioni. Učinek se lahko poveča z uporabo dveh generatorjev.

električni tok

V šolskih fiziki seveda tudi kaj takega, kot je električni tok. Kaj je to? Električni tok, zaradi gibanje električnih nabojev. Ko je električna luč priključen na baterijo, je vklopljena, aktualne tokove vzdolž žice iz enega pola akumulatorja do žarnice, nato pa preko svoje lase, zaradi česar je sijaj, in se vrne nazaj na drugo žico na drugo pol akumulatorja. Če vklopite stikalo se odpre tokokrog - trenutni promet ustavi in ugasne.

Gibanje elektronov

Trenutna v večini primerov je odredil gibanja elektronov v kovini, ki služi kot dirigent. Vsi vodniki in nekatere druge snovi, ki vedno pride nekaj naključnega njihovega gibanja, čeprav trenutno ne teče. Elektroni v snovi lahko razmeroma prosto, ali v veliki meri vezan. Dobri prevodniki imajo prosti elektroni mogli premakniti. Toda v slabih vodnikov ali izolatorji, večina teh delcev je dovolj trdno povezan z atomi, ki preprečujejo njihovo gibanje.

Včasih naravno ali umetno ustvarjena v dirigent gibanja elektronov v določeno smer. Ta tok se imenuje in električnega udara. To se meri v amperih (A). Trenutne prevozniki lahko služijo tudi kot ionov (v plini ali rešitve) in "luknje" (pomanjkanje elektronov v nekaterih vrstah polprevodnikov. Zadnje obnašajo kot pozitivno nabite nosilci električnega toka. Prisiliti elektrone, da se premaknete v eno smer ali drugo, potrebno silo. V naravi, njen vir lahko: izpostavljenost sončni svetlobi, magnetne učinke in kemijskih reakcij nekaterih od njih se uporabljajo za proizvodnjo električnega toka Ponavadi za ta namen, so: .. generator s pomočjo magnetne učinke, in Element (baterije), katerih učinek je posledica kemičnih reakcij. Obe napravi, ki ustvarja elektromotorno silo (EMF) povzročajo elektrone za premikanje v eni smeri vzdolž verige. Magnituda EMF merimo v voltih (V). To so osnovne merske enote moči.

Obseg EMF in toka so med seboj povezani kot tlak in pretok v tekočini. Vodne cevi so vedno napolni z vodo pod določenim tlakom, ki pa voda začne teči šele, ko se odpre ventil.

Podobno, električni tokokrog je lahko priključen na vir elektromotorne sile, vendar je trenutno v njej ne teče, dokler se ne smejo določiti pot, po kateri lahko elektroni gibljejo. Lahko so, na primer, električna žarnica ali sesalnik, stikalo tu igra vlogo dvigalom ", ki proizvaja" tok.

Razmerje med tokom in napetostjo

Se s povečevanjem napetosti in trenutne rasti v krogu. Študij fizike seveda vemo, da so električna vezja sestavljena iz več različnih delov: navadno stikalo žice in naprave - porabnik električne energije. Vsi so med seboj povezane, zagotavlja odpornost na električni tok, ki je (ob predpostavki, da konstantno temperaturo) ne spreminja s časom, vendar za vsako od njih je drugačna za te komponente. Torej, če isti napetost žarnice in železa, bo tok elektronov v vsakega od pripomočkov drugačna zaradi njihove različne odpornosti. Zato je tok, ki teče skozi določen odsek vezja določena le napetosti, ampak odpornosti vodnikov in naprav.

Ohmov Zakon

Električni upornost se meri v ohmih (Ohm) tako znanost kot fizika. Elektrika (definicije formule poskusi) - široka tema. Ne bomo prikazali zapletene formule. Za prvo znanec z dovolj, zadevo je bilo povedano zgoraj. Vendar pa je formula, da je vredno, da bi. To je snap. Za vsako vodnika ali sistem vodnikov in naprav razmerje med napetostjo, tok in upornost je podana z: napetost = trenutni x odpornost. To je matematični izraz Ohm zakon, imenovan v čast Georg Ohm (1787-1854 gg.), Ki je najprej vzpostaviti povezavo med temi tremi parametri.

Elektrika Fizika - zelo zanimiva veja znanosti. Obravnavali smo le osnovne pojme, povezane z njo. Veš, kaj je električna energija, kako je nastala. Upamo, da ta informacija koristna za vas.