Elettriku Fiżika: determinazzjoni, l-esperjenza, unità

Elettriku Fiżika - hija xi ħaġa li magħhom ffaċċjata minn kull wieħed minna. F'dan l-artikolu se tħares lejn il-kunċetti bażiċi assoċjati magħha.

X'inhu l-elettriku? Għall-persuna uninitiated huwa assoċjat bi flash tas-sajjetti jew l-enerġija tat-televiżjoni provvista u magni tal-ħasil. Huwa jaf li l-użu ta 'elettriku elettriku. X'aktar jista 'hu jgħidlek? Dwar dipendenza tagħna fuq l-elettriku li jiġu mfakkra kejbils tal-elettriku. Xi ħadd jista 'jikkwota diversi eżempji oħra.

Madankollu, minħabba l-elettriku bosta fenomeni oħra, inqas ovvji, iżda kuljum. Bil-postijiet kollha kemm huma aħna jintroduċu fiżika. Elettriku (kompiti, definizzjonijiet u formuli) nibdew biex jistudjaw fl-iskola. U aħna jitgħallmu ħafna affarijiet interessanti. Jirriżulta, l-pern, tmexxija atleta, irqad tfal u ħut f'wiċċ l-ilma - kollha jiġġeneraw l-enerġija elettrika.

Elettroni u protoni

Aħna jiddefinixxu l-kunċetti bażiċi. Mill-perspettiva ta 'xjentist, fiżika elettriku assoċjata mal-moviment ta' elettroni u partiċelli oħra inkarigati f'sustanzi differenti. Għalhekk, il-fehim xjentifiku tan-natura tal-fenomenu ta 'interess għalina tiddependi fuq il-livell ta' għarfien dwar atomi u partiċelli subatomic kostitwenti tagħhom. Iċ-ċavetta għal dan il-ftehim huwa elettroni ċkejkna. Atomi ta 'kull sustanza li tinkludi wieħed jew aktar elettroni jiċċaqilqu fil orbiti differenti madwar il-qalba, bħalma l-orbiti pjaneta madwar ix-xemx. Tipikament, in-numru ta 'elettroni fil-atomu huwa ugwali għan-numru ta' protoni fin-nukleu. Madankollu, protoni, li jkunu konsiderevolment itqal mill elettroni tista 'titqies bħallikieku stabbiliti fiċ-ċentru tal-atomu. Dan il-mudell estremament simplifikata ta 'l-atomu huwa biżżejjed biex jispjegaw il-baŜi ta' dawn il-fenomeni bħal fiżika elettriku.

X'aktar li għandek bżonn tkun taf? L-elettroni u protoni għandhom l-istess akbar ċarġ elettriku (imma sinjal oppost), sabiex ikunu attirati xulxin. responsabbli għall-proton huwa pożittiv u l-elettron - negattiv. Atomu jkollu elettroni hija akbar minn jew inqas mis-soltu, imsejħa jone. Jekk l-atomu ma tkunx biżżejjed, huwa msejjaħ jone pożittiv. Jekk ikun fih eċċess minnhom, huwa msejjaħ jone negattiva.

Meta elettroni jħallu l-atomu li takkwista xi ħlas pożittiv. Elettroni nieqsa minn oppost tagħha - protoni jew jiċċaqlaq għal atomu ieħor, jew jirritornaw lejn il-preċedenti.

Għaliex elettroni tħalli l-atomu?

Dan huwa minħabba diversi raġunijiet. L-aktar komuni hija l-fatt li taħt l-impuls ta 'dawl jew ta' xi elettroni estern elettron atomu jiċċaqalqu jistgħu jintefgħu `l barra mill-orbita tiegħu. Saħħan tikkawża l-atomi li jitbandal aktar mgħaġġel. Dan ifisser li l-elettroni jistgħu jiġu emessi minn atomu tagħha. Fil reazzjonijiet kimiċi, huma wkoll jimxu minn atomu għall atomu.

Eżempju tajjeb tar-relazzjoni ta 'attività kimika u elettrika tal-muskoli agħtina. Fibri kuntratt tagħhom meta sinjal elettriku mis-sistema nervuża. kurrent elettriku jistimula r-reazzjonijiet kimiċi. Iwasslu wkoll għal tnaqqis fil-muskoli. sinjali elettriċi esterni ħafna drabi jintużaw biex jistimulaw b'mod artifiċjali attività tal-muskoli.

konduttività

F'xi elettroni sustanzi taħt l-influwenza ta 'jiċċaqlaq esterni kamp elettriku aktar liberament minn f'oħrajn. Huma jgħidu li dawn il-materjali għandhom konduttività tajba. Huma msejħa kondutturi. Dawn jinkludu l-aktar metalli, gassijiet sħan u xi likwidi. Arja, gomma u taż-żejt, tal-polyethylene u ħġieġ ma twettaq l-elettriku. Dawn jissejħu iżolaturi u huma użati għall-iżolament ta 'kondutturi tajba. ma teżistix iżolaturi ideali (assolutament ma jwettqu kurrenti). Taħt ċerti kundizzjonijiet, elettroni jista 'jitneħħa minn kull atomu. Normalment, madankollu, dawn il-kundizzjonijiet huma tant diffiċli biex ittemm dak minn perspettiva prattika, tali sustanza tista 'titqies bħala mhux konduttiv.

Jkollna familjari ma 'xjenza bħala fiżika (taqsima "Elettriku"), nitgħallmu li hemm grupp speċjali ta' sustanzi. Hija semikondutturi. Huma jaġixxu parzjalment bħala dielettriku, u parzjalment - bħala kondutturi. Dawn jinkludu, b'mod partikolari, jinkludu: ġermanju, silikon, u ossidu tar-ram. Minħabba l-proprjetajiet tiegħu ta 'semikondutturi ssib ħafna użi. Per eżempju, jista 'jkun valv elettriku: bħal valv tajers tar-roti hija tippermetti l-imposti jimxu f'direzzjoni waħda biss. Tali apparat huma msejħa rettifikaturi. Dawn huma użati fil riċevituri tar-radju żgħar, u impjanti kbar għal jikkonvertu AC għal DC.

Saħħan hija forma kaotika ta 'moviment ta' molekuli jew atomi u temperatura - kejl tal-intensità tal-moviment (mhux iktar metalli moviment 'l isfel tat-temperatura elettron isir aktar laxki). Dan ifisser li r-reżistenza għall-moviment liberu ta 'elettroni tonqos bit-temperatura tonqos. Fi kliem ieħor, il-konduttività taż-żidiet tal-metall.

superconductivity

F'xi sustanzi f'temperaturi baxxi ħafna, reżistenza għall-fluss ta 'elettroni kompletament tisparixxi u l-elettroni tibda miexja tkompli b'mod indefinit. Dan il-fenomenu jissejjaħ superconductivity. F'temperatura gradi ftit hawn fuq żero assoluta (- 273 ° C) huwa osservat fil-metalli bħal-landa, ċomb, aluminju, u nijobju.

ġeneratur Van De Graaff

Il-kurrikulu jinkludi varjetà ta 'esperimenti ma' l-elettriku. Hemm mozhestvo speċi ġeneraturi, li wieħed minnhom nixtiequ li jelaboraw. L-aċċeleratur Van De Graaff hi użata biex tinkiseb vultaġġ superhigh. Jekk oġġett li jkun fih eċċess ta 'joni pożittivi, li tqiegħed fil-kontenitur, imbagħad fuq il-wiċċ ta' ġewwa tal-aħħar se jkun elettroni, u fuq barra - l-istess ammont ta 'joni pożittivi. Jekk issa tmiss il-wiċċ ta 'ġewwa tal-oġġett garantit, imbagħad se jgħaddi l-elettroni ħielsa. Fuq barra tal-ħlasijiet pożittivi jibqgħu.

Fil-Van De Graaff joni pożittivi mis-sors huma applikati għal conveyor belt li jestendi ġewwa sfera metall. Tejp konnessi mal-wiċċ ta 'ġewwa tal-isfera minn konduttur fil-forma tal-linja. L-elettroni fluss mill-wiċċ ta 'ġewwa tal-isfera. Fuq in-naħa ta 'barra tagħha jidhru joni pożittivi. L-effett tista 'tiġi msaħħa bl-użu żewġ ġeneraturi.

kurrent elettriku

Fil-fiżika fl-iskejjel kors jinkludi tali ħaġa bħala kurrent elettriku. X'inhu dan? Il-kurrent elettriku minħabba l-mozzjoni ta 'ħlasijiet elettriku. Meta l- lampa elettrika konnessi mal-batterija, hija mixgħula, flussi bħalissa tul il-wajer mill arblu wieħed mill-batterija għall-fanal, imbagħad permezz ta 'xagħar tagħha, u jikkawżaw li jiddu, u jirritorna lura lill-tieni wajer li l-arblu oħra tal-batterija. Jekk iddawwar l-iswiċċ se tiftaħ l-ċirkwit - traffiku kurrent waqfiet u dawl tmur barra.

Il-mozzjoni ta 'elettroni

Kurrenti f'ħafna każijiet huwa mozzjoni ta 'l-elettroni fil-metall li sservi bħala l-konduttur ordnat. Kollha kondutturi u xi sustanzi oħra dejjem iseħħ xi każwali moviment tagħhom, anki jekk il-kurrent ma fluss. L-elettroni fil-sustanza tista 'tkun relattivament ħielsa, jew magħqudin bis-sħiħ. kondutturi tajba jkollhom elettroni ħielsa jistgħu jiċċirkolaw. Iżda f'materjali kondutturi fqira jew iżolaturi, il-maġġoranza ta 'dawn il-partiċelli hija biżżejjed konness b'mod sod mal-atomi li jipprevjeni moviment tagħhom.

Kultant naturali jew artifiċjali maħluqa fil-mozzjoni konduttur ta 'elettroni f'direzzjoni partikolari. Dan il-fluss tissejjaħ u xokk elettriku. Huwa imkejjel f'amperes (A). trasportaturi attwali jistgħu jservu wkoll bħala joni (f'gassijiet jew soluzzjonijiet) u "toqba" (nuqqas ta 'elettroni f'ċerti tipi ta' semikondutturi. riċenti trasportaturi ċċarġjati jaġixxu bħala pożittiv tal-kurrent elettriku. Biex seħħ l-elettroni li jiċċaqalqu f'direzzjoni waħda jew oħra, meħtieġa forza. Fin-natura, sors tagħha jistgħu jkunu: espożizzjoni għax-xemx, l-effetti manjetiċi u reazzjonijiet kimiċi Xi minnhom huma użati biex jipproduċu kurrent elettriku Normalment għal dan il-għan huma: .. ġeneratur jużaw l-effetti manjetiċi, u Element (batterija), l-effett tagħhom huwa minħabba reazzjonijiet kimiċi. Kemm il-mezzi, il-ħolqien ta 'Forza ta elettromotiva (EMF) elettroni jikkawżaw li jiċċaqalqu f'direzzjoni waħda tul il-katina. Il-kobor tal-EMF huwa mkejjel f'volts (V). Dawn huma l-unitajiet bażiċi ta' kejl ta 'enerġija.

Il-kobor tal-EMF u kurrenti huma interkonnessi kif pressjoni u l-fluss fil-likwidu. pajpijiet ta 'ilma huma dejjem mimlija bl-ilma taħt ċerta pressjoni, iżda l-ilma jibda fluss biss meta l-valv jinfetaħ.

Bl-istess mod, il-ċirkwit elettriku jista 'jiġi konness ma' sors ta 'forza elettromotiva, iżda l-hemmhekk attwali ma fluss sakemm ma jiġi stabbilit passaġġ tul li elettroni tista' timxi. Huma jistgħu jkunu, per eżempju, lampa jew vakwu elettriku aktar nodfa, il-bidla hawnhekk tilgħab l-irwol ta 'krejn, "li jipproduċi" kurrenti.

Il-proporzjon bejn kurrent u l-vultaġġ

Peress li l-żidiet vultaġġ u t-tkabbir attwali fil-ċirkwit. Jistudjaw kors fiżika, nafu li ċirkuwiti elettriċi huma magħmula minn diversi taqsimiet differenti: normalment jaqilbu wajers u apparat - konsumatur ta 'elettriku. Dawn huma kollha konnessi flimkien, jipprovdu reżistenza għall-kurrent elettriku, li (jekk wieħed jassumi kostanti temperatura) ma jinbidlu maż-żmien, iżda għal kull wieħed minnhom huwa differenti għal dawn il-komponenti. Għalhekk, jekk l-istess vultaġġ applikat lill-fanal u l-ħadid, il-fluss ta 'elettroni f'kull wieħed mill-mezzi se jkun differenti minħabba reżistenza differenti tagħhom. Konsegwentement, il-kurrent jiċċirkola tul porzjon ċirkwit partikolari hija determinata mhux biss vultaġġ, iżda l-reżistenza ta 'kondutturi u tagħmir.

Liġi Ohm

Ir-reżistenza elettrika hija mkejla f'ohms (ohm) b'dak xjenza bħal fiżika. Elettriku (definizzjonijiet formula esperimenti) - suġġett wiesgħa. Aħna mhux se juru formuli kumplessi. Għall-ewwel familjarità mal-biżżejjed suġġett li intqal s'issa. Madankollu, formula huwa tajjeb li ġġib. Huwa snap. Għal kull konduttur jew sistema ta 'kondutturi u apparat relazzjoni bejn il-vultaġġ, kurrent u reżistenza huwa mogħti bi: vultaġġ = reżistenza x kurrenti. Dan huwa espressjoni matematika ta 'liġi Ohm, msemmi fl-unur ta' Georg Ohm (1787-1854 gg.), Liema hija l-ewwel li jistabbilixxu r-relazzjoni bejn dawn it-tliet parametri.

Elettriku Fiżika - fergħa interessanti ħafna tax-xjenza. Aħna kkunsidrati biss il-kunċetti bażiċi assoċjati magħha. Inti taf liema elettriku, kif huwa ffurmat. Nittamaw din l-informazzjoni hija utli għalik.