Vad är elektricitet? Villkor för förekomsten av en elektrisk ström: egenskaper och åtgärder

Elektrisk ström - en elektrisk laddning i rörelse. Det kan vara i form av en plötslig urladdning av statisk elektricitet, såsom, till exempel, blixtnedslag. Eller det kan vara en kontrollerad process i generatorer, batterier, solceller eller bränsleceller. Idag tittar vi på begreppet "el" och villkoren för förekomsten av en elektrisk ström.

elektrisk energi

Merparten av den el vi använder kommer i form av växelström från elnätet. Den är skapad av generatorer som körs på Faradays lag, genom vilken de magnetiska fältet ändras kan inducera en elektrisk ström i en ledare.

Generatorer har roterande spiraltrådar som passerar genom det magnetiska fältet när de roterar. När spolarna roteras, de öppnas och stängs i förhållande till det magnetiska fältet och alstra en elektrisk ström, ändrar riktning vid varje tur. Ström passerar genom en hel cykel och tillbaka 60 gånger per sekund.

Generatorer kan drivas av ångturbiner, den heta kol, naturgas, olja eller kärnreaktor. Från generatorn ström passerar genom serietransformatorn, varvid spänningen ökar det. Diametern av trådarna bestämmer storleken av strömstyrkan och de kan tolerera utan överhettning och energiförluster, och spänningen är endast begränsad av hur väl linjerna är isolerade från marken.

Det är intressant att notera att den aktuella bärs av endast en enda tråd i stället för två. Två av dess sidor kallas positiva och negativa. Eftersom polariteten hos växelströmmen ändras 60 gånger per sekund, har de andra namn - varm (huvudtransmissions linje) och jordad (som sträcker sig under marken för att fullborda kretsen).

Varför behöver jag en elektrisk ström?

Det finns gott om möjligheter för tillämpning av elektrisk ström: det kan lysa upp ditt hem, tvätta och torka kläder, plocka upp din garageport, göra koka vatten i vattenkokaren och låt verka andra hushållsföremål, som i hög grad underlättar våra liv. Ändå är det allt viktigare nuvarande förmåga att överföra information.

När du ansluter datorn till Internet med hjälp av endast en liten del av den elektriska strömmen, men det är något utan vilket moderna människan inte kan föreställa mitt liv.

Begreppet den elektriska strömmen

Liknande floden flödet, flödet av vattenmolekyler, den elektriska strömmen - ett flöde av laddade partiklar. Vad är det som orsakar det, och varför det inte alltid går i samma riktning? När du hör ordet "flyter" Vad tror du? Kanske kommer det att vara floden. Det är en bra förening, eftersom det är av denna anledning som den elektriska strömmen har fått sitt namn. Det är mycket likt för flödet av vatten, men i stället för vattenmolekyler som rör sig genom bädden, de laddade partiklarna rör sig genom en ledare.

Bland de villkor som är nödvändiga för att det finns en elektrisk ström, det finns en klausul om närvaron av elektroner. Atomerna i det ledande materialet har en massa av fria laddade partiklar som flyter runt och mellan atomer. Deras rörelse är slumpmässig, men flödet i vilken som helst given riktning är frånvarande. Vad är nödvändigt att det finns en elektrisk ström?

Villkor för existensen av elektrisk ström innefattar närvaron av spänningen. När den tillämpas på ledaren, kommer alla de fria elektroner rör sig i en riktning, vilket skapar en ström.

Veta den elektriska strömmen

Intressant, när elektrisk energi överförs genom ledar ljusets hastighet, är elektroner rör sig mycket långsammare. Faktum är att om du inte medvetet gått nära den ledande tråden, skulle din hastighet vara 100 gånger snabbare än elektronerna rör sig. Detta beror på det faktum att de inte behöver resa långa sträckor för att överföra energi till varandra.

Direkt och växelström

två olika typer av ström används i stor utsträckning idag - konstant och variabelt. Rör sig elektronerna först i en riktning, med den "negativa" sida till den "positiva". Växelström driver elektronerna fram och tillbaka, ändra flödesriktningen flera gånger per sekund.

Generatorer som används i kraftverk för att producera elektricitet, är avsedda för AC produktion. Du har förmodligen aldrig har uppmärksammat det faktum att ljuset i ditt hem är faktiskt flimrar som den nuvarande inriktningen av förändring, men det händer alltför snabbt för ögat kan känna igen.

Vilka är förutsättningarna för att det finns en konstant elektrisk ström? Varför behöver vi båda typerna och vilken som är bättre? Det är bra frågor. Det faktum att vi fortfarande använder båda typerna av DC, säger att de båda tjänar ett visst ändamål. Även i XIX-talet stod det klart att en effektiv kraftöverföring över långa avstånd mellan kraftverket och huset var bara möjlig vid mycket hög spänning. Men problemet var att verkligen skicka en högspännings var extremt farligt för människor.

Lösningen på detta problem var att minska stressen innan du skickar in den. Till denna dag är en konstant elektrisk ström används för överföring över långa avstånd, främst på grund av sin förmåga att lätt omvandlas till andra stammar.

Hur fungerar en elektrisk ström

Villkor för existensen av elektrisk ström innefattar närvaron av laddade partiklar och spänningen hos ledaren. Många forskare har studerat el och fann att det finns två typer av det: den statiska och den nuvarande.

Det andra spelar en viktig roll i det dagliga livet för varje person, som är den elektriska ström som passerar genom kretsen. Varje dag vi använder den för att driva våra hem och mycket mer.

Vad är elektricitet?

När en kedja cirkulerande elektriska laddningar från en plats till en annan, en elektrisk ström. Villkor för existensen av en elektrisk ström inkluderar, förutom laddade partiklar, närvaron av ledaren. Oftast är det en tråd. Schema det är en sluten krets, i vilken ström flyter från strömkällan. När kretsen är öppen, kan det inte slutföra banan. Till exempel, när ljuset i rummet är avstängd, är kretsen öppen, men när kretsen är stängd, är ljuset på.

starkström

I villkoren för förekomsten av elektrisk ström i ledaren påverkas starkt av en sådan spänningskarakteristik som effekt. Det är ett mått på hur mycket energi som används för en viss tid.

Det finns många olika objekt som kan användas för att uttrycka denna egenskap. Dock är elkraft nästan mäts i watt. En watt är lika med en joule per sekund.

Elektrisk laddning i rörelse

Vilka är förutsättningarna för att det finns en elektrisk ström? Det kan vara i form av en plötslig urladdning av statisk elektricitet, såsom en dragkedja eller en gnista från att gnida med en ylle trasa. Oftare, men när vi talar om elektrisk ström, menar vi en mer kontrollerad form av el, genom vilket ljuset lyser och enheten fungerar. Det mesta av den negativa elektriska laddningen överförs av elektroner och positiva protoner inom atomen. Dock är den andra immobiliserade främst inom kärnorna, så arbetet med laddningsöverföring från en plats till en annan görs av elektroner.

Elektronerna i det ledande materialet, såsom metall, är i stort sett fria att röra sig från en atom till en annan längs sina ledningsbanden som är högre elektronomloppsbanor. Tillräcklig elektromotorisk kraft eller spänning alstrar en laddningsobalans som kan orsaka rörelse av elektroner genom en ledare i form av elektrisk ström.

För att rita en analogi med vatten, ta sedan, till exempel, ett rör. När vi öppnar ventilen vid ena änden, så att vatten kom in i röret, så vi behöver inte vänta tills vattnet kommer att bana hela vägen till slutet. Vi får vatten i den andra änden nästan omedelbart, eftersom en del av vattnet skjuter vattnet som redan finns i röret. Detta är vad som händer i fallet med den elektriska strömmen i tråden.

Elektrisk ström: förutsättningarna för förekomsten av elektrisk ström

Elektrisk ström vanligtvis betraktas som flödet av elektroner. När de två ändarna av batterierna är anslutna till varandra genom metalltråden, denna tråd genom den laddade massan faller från en ände (elektrod eller polen) till det andra batteriet. Så vi kallar villkoren för förekomsten av den elektriska strömmen:

1. Laddade partiklar.
2. Utforska.
3. spänningskälla.

Men inte alla så enkelt. Vilka förutsättningar är nödvändiga för existensen av en elektrisk ström? Denna fråga kan besvaras mer detaljerat genom att beakta följande egenskaper:

• En potentialskillnad (spänning). Detta är en av de obligatoriska villkor. Mellan de två punkterna för att vara en potentialskillnad, vilket innebär att frånstötande kraft som skapas av de laddade partiklarna på ett ställe, måste vara större än deras styrka vid en annan punkt. spänningskällor är i allmänhet inte återfinns i naturen, och elektroner fördelade i miljön ganska jämnt. Ännu forskare har kunnat utforma vissa typer av anordningar, där de laddade partiklarna kan ansamlas och därmed skapa just det erforderliga spänning (t ex batterier).
• Elektrisk resistans (ledare). Detta är den andra viktig förutsättning, vilket är nödvändigt för existensen av elektrisk ström. Detta är den väg längs vilken de laddade partiklarna. Eftersom ledarna är de enda material som tillåter elektroner att röra sig fritt. De som inte har denna förmåga kallas isolatorer. Till exempel, är metalltråd en utmärkt ledare, medan dess gummimantel är en utmärkt isolator.

Efter att noggrant ha studerat villkoren för uppkomsten och förekomsten av en elektrisk ström, folk kunde tämja denna kraftfulla och farliga inslag och skicka det till gagn för mänskligheten.