Fizika elektriciteta je nešto sa čim se svako od nas mora suočiti. U ovom članku ćemo pogledati osnovne koncepte povezane s njim.
Šta je električna energija? Za neupućene, to je povezano sa bljeskom munje ili sa energijom koja napaja TV i veš mašina. On zna da se koriste električni vozovi električna energija. O čemu još može da priča? Dalekovodi ga podsjećaju na našu ovisnost o struji. Neko može dati još nekoliko primjera.
Međutim, postoje mnoge druge, ne tako očigledne, ali svakodnevne pojave povezane sa strujom. Fizika nas upoznaje sa svima njima. Počinjemo učiti elektricitet (probleme, definicije i formule) u školi. I naučimo mnogo zanimljivih stvari. Ispostavilo se da srce koje kuca, atletičar koji trči, dijete koje spava i plivajuća riba proizvode električnu energiju.
Elektroni i protoni
Hajde da definišemo osnovne pojmove. Sa stanovišta naučnika, fizika elektriciteta se bavi kretanjem elektrona i drugih naelektrisanih čestica u različitim supstancama. Stoga, naučno razumijevanje prirode fenomena koji nas zanima zavisi od nivoa znanja o atomima i njihovim sastavnim subatomskim česticama. Ključ za ovo razumevanje je sićušni elektron. Atomi bilo koje supstance sadrže jedan ili više elektrona, koji se kreću različitim orbitama oko jezgra, baš kao što se planete okreću oko Sunca. Obično je broj elektrona u atomu jednak broju protona u jezgru. Međutim, protoni, koji su mnogo teži od elektrona, mogu se smatrati kao da su fiksirani u centru atoma. Ovaj krajnje pojednostavljeni model atoma sasvim je dovoljan da objasni osnove takvog fenomena kao što je fizika elektriciteta.
Šta još trebate znati? Elektroni i protoni imaju istu veličinu (ali drugačiji znak), tako da se privlače. Naboj protona je pozitivan, a elektrona negativan. Atom koji ima više ili manje elektrona od normalnog naziva se jon. Ako ih u atomu nema dovoljno, onda se naziva pozitivnim jonom. Ako ih sadrži višak, onda se naziva negativnim ionom.
Kada elektron napusti atom, on dobija pozitivan naboj. Elektron, lišen svoje suprotnosti, protona, ili se kreće ka drugom atomu ili se vraća na prethodni.
Zašto elektroni napuštaju atome?
To je zbog nekoliko razloga. Najopćenitiji je da pod utjecajem svjetlosnog pulsa ili nekog vanjskog elektrona, elektron koji se kreće u atomu može biti izbačen iz svoje orbite. Toplina uzrokuje da atomi vibriraju brže. To znači da elektroni mogu pobjeći iz svog atoma. At hemijske reakcije oni se takođe kreću od atoma do atoma.
Dobar primjer odnosa između kemijske i električne aktivnosti pružaju mišići. Njihova se vlakna skupljaju kada su izložena električnom signalu koji dolazi nervni sistem. Električna struja stimuliše hemijske reakcije. Dovode do kontrakcije mišića. Vanjski električni signali se često koriste za umjetnu stimulaciju mišićne aktivnosti.
Provodljivost
U nekim supstancama, elektroni pod utjecajem vanjskih električno polje kreću se slobodnije nego kod drugih. Za takve supstance se kaže da imaju dobru provodljivost. Zovu se provodnici. To uključuje većinu metala, zagrijane plinove i neke tekućine. Vazduh, guma, ulje, polietilen i staklo su loši provodnici električne energije. Zovu se dielektrici i koriste se za izolaciju dobrih vodiča. Ne postoje idealni izolatori (apsolutno neprovodna struja). At određenim uslovima elektroni se mogu ukloniti iz bilo kojeg atoma. Međutim, ove uslove je obično toliko teško zadovoljiti da se, sa praktične tačke gledišta, takve supstance mogu smatrati neprovodnim.
Upoznajući se s takvom naukom kao što je "elektricnost"), saznajemo da postoji posebna grupa supstanci. Ovo su poluprovodnici. Ponašaju se dijelom kao dielektrici, a dijelom kao provodnici. To uključuje, posebno: germanij, silicijum, bakrov oksid. Zbog svojih svojstava, poluvodiči imaju mnoge primjene. Na primjer, može poslužiti kao električni ventil: poput ventila na gumi bicikla, omogućava da se naboji kreću samo u jednom smjeru. Takvi uređaji se nazivaju ispravljači. Koriste se i u minijaturnim radijima i u velikim elektranama za pretvaranje naizmjenične struje u jednosmjernu.
Toplina je haotičan oblik kretanja molekula ili atoma, a temperatura je mjera intenziteta tog kretanja (za većinu metala, kako temperatura opada, kretanje elektrona postaje slobodnije). To znači da otpor slobodnom kretanju elektrona opada sa smanjenjem temperature. Drugim riječima, provodljivost metala se povećava.
Superprovodljivost
U nekim supstancama na vrlo niske temperature otpor protoku elektrona potpuno nestaje, a elektroni, počevši se kretati, nastavljaju ga neograničeno. Ovaj fenomen se naziva supravodljivost. Na temperaturama nekoliko stepeni višim apsolutna nula(-273 °C) primećuje se u metalima kao što su kalaj, olovo, aluminijum i niobijum.
Van de Graaff generatori
IN školski program uključuje razne eksperimente sa strujom. Postoji mnogo vrsta generatora, o jednom od kojih bismo željeli detaljnije govoriti. koristi se za dobijanje ultravisokih napona. Ako se predmet koji sadrži višak pozitivnih jona stavi u posudu, onda unutrašnja površina na potonjem će se pojaviti elektroni, a na vanjskom će se pojaviti isti broj pozitivnih jona. Ako sada dodirnete unutrašnju površinu nabijenim predmetom, tada će svi slobodni elektroni preći na nju. Izvana će ostati pozitivni naboji.
U Van de Graaffovom generatoru, pozitivni joni iz izvora se primjenjuju na transportnu traku koja se kreće unutar metalne sfere. Traka je spojena na unutrašnju površinu sfere pomoću provodnika u obliku češlja. Elektroni teku sa unutrašnje površine sfere. Na njegovoj vanjskoj strani pojavljuju se pozitivni ioni. Efekat se može poboljšati upotrebom dva generatora.
Struja
IN školski kurs fizika uključuje koncept kao struja. Šta je? Električna struja je uzrokovana kretanjem električnih naboja. Kada je spojen na bateriju i uključen, struja teče kroz žicu od jednog pola baterije do lampe, zatim kroz njenu kosu, uzrokujući da ona svijetli, i vraća se natrag duž druge žice do drugog pola baterije. Ako okrenete prekidač, krug se otvara - struja se zaustavlja i lampa se gasi.
Kretanje elektrona
Struja je u većini slučajeva uređeno kretanje elektrona u metalu koji služi kao provodnik. U svim provodnicima i nekim drugim supstancama uvijek se događa neko nasumično kretanje, čak i ako struja ne teče. Elektroni u supstanciji mogu biti relativno slobodni ili jako vezani. Dobri provodnici imaju slobodne elektrone koji se mogu kretati. Ali u lošim provodnicima, ili izolatorima, većina ovih čestica je prilično čvrsto vezana za atome, što sprječava njihovo kretanje.
Ponekad se, prirodno ili umjetno, stvara kretanje elektrona u vodiču u određenom smjeru. Ovaj tok se naziva električna struja. Mjeri se u amperima (A). Nosači struje mogu biti i joni (u plinovima ili otopinama) i „rupe“ (nedostatak elektrona u nekim vrstama poluprovodnika. Potonji se ponašaju kao pozitivno nabijeni nosioci električne struje. Da bi se elektroni kretali u jednom ili drugom smjeru, određena sila je U prirodi njeni izvori mogu biti: izloženost sunčeva svetlost, magnetni efekti i hemijske reakcije. Neki od njih se koriste za proizvodnju električne struje. Obično se u tu svrhu koriste: generator koji koristi magnetne efekte i element (baterija), čije djelovanje je određeno kemijskim reakcijama. Oba uređaja, kada su stvorena, prisiljavaju elektrone da se kreću u jednom smjeru duž strujnog kola. Veličina EMF-a se mjeri u voltima (V). Ovo su osnovne jedinice mjerenja električne energije.
Veličina EMF-a i jačina struje su međusobno povezani, poput pritiska i protoka u tečnosti. Vodovodne cijevi uvijek se pune vodom pod određenim pritiskom, ali voda počinje da teče tek kada se otvori slavina.
Slično, može se spojiti na izvor emf, ali struja neće teći u njemu sve dok se ne stvori put duž kojeg se elektroni mogu kretati. To može biti, recimo, električna lampa ili usisivač.
Odnos struje i napona
Kako napon u kolu raste, raste i struja. Dok studiramo fiziku, učimo da se električni krugovi sastoje od nekoliko raznim oblastima: obično je to prekidač, provodnici i uređaj koji troši električnu energiju. Svi oni, povezani zajedno, stvaraju otpor električnoj struji, koji se (pod pretpostavkom konstantne temperature) za ove komponente ne mijenja tokom vremena, ali je različit za svaku od njih. Stoga, ako se isti napon primijeni na sijalicu i na željezo, tada će protok elektrona u svakom od uređaja biti različit, jer su njihovi otpori različiti. Shodno tome, jačina struje koja teče kroz određeni dio kruga određena je ne samo naponom, već i otporom vodiča i uređaja.
Ohmov zakon
Količina električnog otpora se mjeri u omima (omima) u nauci fizike. Električna energija (formule, definicije, eksperimenti) je široka tema. Nećemo izvoditi složene formule. Za prvo upoznavanje sa temom dovoljno je ono što je gore rečeno. Međutim, još uvijek vrijedi zaključiti jednu formulu. Uopšte nije komplikovano. Za bilo koji provodnik ili sistem provodnika i uređaja, odnos između napona, struje i otpora je dat formulom: napon = struja x otpor. Ovo je matematički izraz Ohmovog zakona, nazvanog po Georgu Ohmu (1787-1854), koji je prvi uspostavio odnos između ova tri parametra.
Fizika elektriciteta je veoma interesantna grana nauke. Razmotrili smo samo osnovne koncepte povezane s njim. Naučili ste šta je elektricitet i kako nastaje. Nadamo se da će vam ove informacije biti korisne.
Termin se prvenstveno koristi da opiše električnu energiju, električnu silu i samu električnu energiju. Električna energija je najsvestranija vrsta energije koju koristi čovječanstvo. Koristi se za rasvjetu, grijanje, hlađenje, transport, komunikaciju i druge svakodnevne svrhe.
Elektricitet se najjednostavnije opisuje pomoću teorije atomske strukture materije. Prema njemu, najmanja strukturna jedinica materije je. U središtu atoma nalazi se jezgro, koje se zauzvrat sastoji od protona i neutrona. Protoni imaju energiju koja se obično naziva pozitivnom. Neutroni nemaju naboj i ostaju neutralno nabijeni. Jezgra, koja imaju negativan naboj, rotiraju oko njih. Broj elektrona jednak je broju protona, tako da atom ima neto neutralni naboj. Međutim, u nekim situacijama, atom može dobiti ili izgubiti dodatne elektrone. U tom slučaju postaje pozitivno ili negativno nabijen i tada će se zvati .
Električni naboj (jon) postavljen pored jednog ili više drugih će doživjeti električne sile. Jedan od osnovnih zakona elektriciteta je privlačenje različito naelektrisanih naelektrisanja i odbijanje istovetnih naelektrisanja. Područje prostora u kojem naboji međusobno djeluju naziva se. Obično električno polje prikazan u obliku vodova, koji se nazivaju dalekovodi. Ova linija pokazuje smjer u kojem bi pozitivan naboj slijedio prema negativnom.
Kada elektroni koji formiraju bilo koji materijalni objekt izgube svoje elektrone, objekt postaje negativno nabijen. U tom slučaju će ga odbijati negativno nabijeni objekti i privlačiti pozitivno nabijeni objekti.
Postoji pojam koji se zove statički elektricitet, koji se javlja kada predmet ima pozitivan ili negativan naboj, ali ne teče u njega ili iz njega. Ako takav predmet dodirne drugi predmet koji je neutralno ili pozitivno nabijen, izgubit će dio ili cijeli naboj.
Električna struja nastaje kada postoji tok električno nabijenih čestica. Ove čestice su najčešće elektroni. Neke električne struje sastoje se od negativnih i pozitivnih jona. Po opštem dogovoru, smjer električne struje je smjer suprotan kretanju elektrona. ima energiju koja se može pretvoriti u toplinu, svjetlost ili drugu vrstu energije.
Električna struja u metalnom vodiču je kretanje od negativnog do pozitivnog pola. U svakodnevnoj upotrebi električnih uređaja svake sekunde teku milijarde i milijarde elektrona. Međutim, pojedinačni elektroni putuju brzinom od samo oko 14 cm na sat. Njihova glavna snaga leži u njihovom broju!
Postoje dvije glavne vrste struje: jednosmjerna i naizmjenična. Jednosmjerna struja teče u jednom stalnom smjeru. Izmjenična struja teče naizmjenično u svakom smjeru. U domaćinstvu električna mreža teče naizmjenična struja i smjer njenog kretanja se mijenja 50 puta u sekundi.
Naizmjenična struja ima niz prednosti: njeni parametri se mogu lako mijenjati, tj. lako se transformiše. Osim toga, uređaji za izmjeničnu struju su mnogo lakši za izradu i dizajn nego za jednosmjernu struju. Istovremeno, lakše je pohraniti trajni, pa oni uređaji koji se napajaju baterijama i akumulatorima rade prvenstveno na DC.
Neki materijali teče lakše od drugih. Drugim riječima različitih materijala imaju različit električni otpor. Materijali sa malim otporom nazivaju se provodnici. Gotovo svi metali su provodnici jer se lako gube i primaju. , koji također imaju nizak otpor, nazivaju se elektroliti.
Uz provodnike, postoje dielektrici koji imaju vis električni otpor. To uključuje gumu, papir, drvo i mnoge druge. itd. Unatoč činjenici da dielektrici ne provode dobro struju, oni se također široko koriste u elektrotehnike. Na primjer, dielektrici se koriste za izolaciju žica.
Materijali koji imaju otpor između vodiča i dielektrika nazivaju se poluvodiči. Oni se široko koriste u konstrukciji elektronskih kola.
Električna energija je izuzetno koristan oblik energije. Lako se pretvara u druge oblike, poput svjetlosti ili topline. Može se lako prenijeti preko žica. Reč "struja" potiče od grčka riječ"elektron" - "ćilibar". Kada se trlja, ćilibar dobija električni naboj i počinje da privlači komadiće papira. Statički elektricitet je poznat od davnina, ali prije samo 200 godina ljudi su naučili stvarati električnu struju. Struja nam donosi toplinu i svjetlost, napaja razne mašine, uključujući kompjutere i kalkulatore.
Šta je struja
Električna energija postoji zbog čestica koje imaju električni naboj. Ipak, u svakoj supstanci ima naboja atomska jezgra imaju pozitivan naboj, a oko njih kruže negativno nabijeni elektroni (pogledajte članak “Atomi i molekuli”). Obično je atom električno neutralan, ali kada preda svoje elektrone drugim atomima, postaje pozitivno nabijen, a atom koji dobije dodatne elektrone je negativno nabijen. Trenje može dati električni naboj nekim objektima, tzv statički elektricitet. Ako trljate balon o vunenom skakaču, neki od elektrona će preći sa skakača na loptu i ona će dobiti pozitivan naboj. Skakač je sada pozitivno nabijen i lopta se zalijepi za njega jer se suprotni naboji međusobno privlače. Između naelektrisanih tela deluju električne sile, a tela sa suprotnim (pozitivnim i negativnim) naelektrisanjem se međusobno privlače. Objekti sa identičnim nabojem, naprotiv, odbijaju se. Kod Van de Graaffovog generatora, kada se gumena traka trlja o valjak, stvara se značajan statički naboj. Ako osoba dotakne kupolu, kosa će mu se nakostriješiti.
U nekim supstancama, kao što su metali, elektroni se mogu slobodno kretati. Kada ih nešto pokrene, stvara se tok električnih naboja tzv strujni udar. Dirigenti- To su supstance sposobne da provode električnu struju. Ako tvar ne provodi struju, naziva se izolator. Drvo i plastika su izolatori. Za potrebe izolacije električni prekidač stavljen u plastičnu kutiju. Žice su obično napravljene od bakra i obložene plastikom za izolaciju.
Statički elektricitet su prvi otkrili stari Grci prije više od 2.000 godina. Danas se statički elektricitet koristi za izradu fotokopija, faksova i ispisa na laserskim štampačima. Laserski snop reflektovan od ogledala stvara a laserski štampač tačkasti statički naboji. Toner se privlači na ove tačke i pritiska na papir.
Munja
Munje nastaju zbog statičkog elektriciteta koji se nakuplja u njemu olujni oblak kao rezultat trenja kapljica vode i kristala leda jedna o drugu. Kada se trljaju jedna o drugu i o kapljice vode i kristale leda, dobijaju naboj. Pozitivno nabijene kapljice skupljaju se na vrhu oblaka, a negativno se nakupljaju na dnu. Velika iskra, nazvana vođa munje, juri prema zemlji, ka tački koja ima suprotan naboj. Prije nego što se pojavi lider, razlika potencijala u gornjem i donjem dijelu oblaka može biti do 100 miliona volti. Vođa izaziva odgovorno pražnjenje, jureći na isti način iz oblaka. Vazduh unutar ovog pražnjenja je pet puta topliji od površine Sunca - zagreva se do 33.000 °C. Vazduh zagrejan pražnjenjem groma brzo se širi, stvarajući vazdušni talas. Mi to doživljavamo kao grmljavinu.
Struja
Električna struja je tok nabijenih čestica koje se kreću iz područja visoke električni potencijal na područje niskog potencijala. Čestice se pokreću pomoću razlike potencijala, koja se mjeri u volti. Da bi struja tekla između dvije tačke, potreban je kontinuirani "put" - strujni krug. Postoji razlika potencijala između dva pola baterije. Ako ih spojite u strujni krug, nastat će struja. Jačina struje ovisi o razlici potencijala i otporu elemenata kola. Sve tvari, čak i provodnici, pružaju određeni otpor struji i slabe je. Jedinica struje je imenovana ampera(A) u čast francuskog naučnika André-Marie Amperea (1775 - 1836).
Za različitim uređajima potrebne su različite jačine struje. Električni uređaji, kao što su sijalice, pretvaraju električnu energiju iz struje u druge oblike energije, toplinu i svjetlost. Ovi uređaji se mogu spojiti u strujni krug na dva načina: serijski i paralelno. IN serijski krug struja prolazi kroz sve komponente redom. Ako jedna od komponenti izgori, krug se otvara i struja se gubi. U paralelnom kolu struja teče duž nekoliko puteva. Ako jedna komponenta kola pokvari, struja teče kroz drugu granu kao i prije.
Baterije
Baterija je skladište hemijske energije koja se može pretvoriti u električnu. Najtipičnija baterija koja se koristi u svakodnevnom životu tzv suvi element. Sadrži elektrolit(tvar koja sadrži nabijene čestice sposobne za kretanje). Kao rezultat kemijske reakcije, suprotni naboji se odvajaju i pomiču na suprotne polove baterije. Naučnici su otkrili da tekućina u tijelu mrtve žabe djeluje kao elektrolit i provodi struju.
Alessandro Volta (1745-1827) stvorio je prvu bateriju na svijetu od hrpe kartonskih diskova natopljenih kiselinom s diskovima od cinka i bakra u sendviču između njih. Jedinični napon je nazvan u njegovu čast. volt. Baterija od 1,5 V naziva se ćelija. Velike baterije se sastoje od nekoliko ćelija. Baterija od 9V sadrži 6 ćelija. Suvi elementi se nazivaju primarni elementi. Kada se komponente elektrolita potroše, vijek trajanja baterije završava. Sekundarni elementi- Ovo su baterije koje se mogu puniti. Auto akumulator- sekundarni element. Puni se strujom koja se stvara unutar mašine. Solarna baterija pretvara sunce u elektricitet. Kada je osvijetljen sunčeva svetlost slojeva silicijuma, elektroni u njima počinju da se kreću, stvarajući potencijalnu razliku između slojeva.
Struja u našoj kući
Električni napon u nekim zemljama je 240 V, u drugim 110 V. Ovo je visok napon i strujni udar može biti fatalan. Paralelni krugovi opskrbljuju strujom različite dijelove kuće. Sve elektronskih uređaja opremljen osiguračima. Unutar njih se nalaze vrlo tanke žice koje se tope i prekidaju strujni krug ako je struja previsoka. Svaki paralelno kolo obično ima tri žice: pod naponom i uzemljenje. Prva dva nose struju, a žica za uzemljenje je potrebna radi sigurnosti. On će odvoditi električnu struju u zemlju u slučaju kvara izolacije. Kada je utikač uključen u utičnicu, terminali se spajaju na žicu pod naponom i neutralnu žicu, dovršavajući krug. U nekim zemljama se koriste utikači sa dva konektora, bez uzemljenja (vidi sliku).
Inače, svi proučavamo teme o struji, a o osnovama i unutrašnjim procesima njenog nastanka i ne razmišljamo.
Nećemo ulaziti duboko u proučavanje nastanka i pojave elektriciteta, jer... Ovo je veoma naporno i dugotrajno, ali mislim da je potrebno uzeti u obzir osnove.
Kao što svi znate iz školskog kursa fizike, ili možda ne znate, sva tijela se sastoje od sljedećeg sitne čestice:
- molekula
- molekul se pak sastoji od atoma
- atom se sastoji od protona, neutrona i elektrona
Dakle, svaka od ovih čestica ima svoj električni naboj.
Naboj može biti pozitivan ili negativan. Prema tome, tijelo s pozitivnim nabojem uvijek privlači tijelo s negativnim nabojem. A dva tijela s pozitivnim ili negativnim nabojem uvijek se odbijaju.
Nabijena tijela istog imena privlače, a nabijena tijela istog imena odbijaju, tj. u ovom trenutku se može uočiti tendencija kretanja ovih tijela.
Intenzitet i brzina kretanja najmanjih čestica u tijelima ovisi o mnogim od sljedećih faktora:
- temperatura
- deformacija
- trenje
- hemijske reakcije
Nastanak i pojava električne energije
Malo gore sam spomenuo da se atom sastoji od protona, neutrona i elektrona. Dakle, protoni (pozitivno nabijeni) i neutroni (neutralno nabijeni) su sama jezgra atoma. Na slici ispod pogledajte od čega se sastoji atom.
Jezgro atoma uvijek ima pozitivan naboj. Neutron (prikazan crvenom bojom) nema električni naboj. Proton (prikazano plava) uvijek ima pozitivan naboj.
Oko ovog jezgra rotiraju negativno nabijeni elektroni (prikazani plavom bojom), koji se mogu nalaziti na različite udaljenosti, ovisno o materijalu tvari. Udaljenost, tačnije, energetski nivo elektrona, ovisi o energiji koju elektron može apsorbirati izvana (obično iz fotona) i emitovati. To rade elektroni u vanjskim elektronskim ljuskama (onima najudaljenijim od jezgra). Ako elektron "zgrabi" previše energije, može napustiti atom, o čemu se govori u nastavku. One. Interakcija atoma s drugim atomima i drugim česticama nastaje zbog vanjskih elektrona.
Tačno naelektrisanje elektrona jednak naboju proton po veličini i suprotnom po predznaku. Stoga je atom u cjelini neutralan.
Interakcija pozitivnih protona jezgra sa negativnim elektronima nije uvijek konstantna, a kako se elektroni udaljavaju od jezgre, ona se smanjuje.
One. Ispostavilo se da možemo promijeniti broj elektrona u atomima.
Metode uticaja i faktori koji utiču na tela koje sam naveo su svetlost, temperatura, deformacija, trenje i razne hemijske reakcije. Razgovarajmo sada o svakom utjecaju detaljnije.
Light
Na primjer, pod utjecajem svjetlosnog zračenja na supstancu, elektroni mogu izletjeti iz nje, koji se zauzvrat nabijaju pozitivnim nabojem. Ovaj fenomen u fizici se zove fotoefekat. O tome ćemo govoriti u sljedećim člancima. Kako ne biste propustili nove članke, pretplatite se na primanje obavijesti o objavljivanju novih članaka na stranici.
Princip rada fotoćelija zasniva se na fenomenu fotoelektričnog efekta.
Temperatura
Kada je izložen supstanci (tijelo) visoke temperature, elektroni uklonjeni iz jezgra povećavaju brzinu rotacije oko jezgra i u jednom trenutku imaju dovoljno kinetičke energije da se odvoje od jezgra. U tom slučaju, elektroni postaju slobodne čestice s negativnim nabojem.
Ovaj fenomen u fizici se zove termoionska emisija. Ovaj fenomen se dosta široko koristi. Ali više o tome u budućim člancima. Pratite ažuriranja na web stranici.
Hemijska reakcija
U kemijskim reakcijama nastaju pozitivni i negativni polovi kao rezultat prijenosa naboja. Na tome se zasniva dizajn baterije.
Trenje i deformacija
Kada su neka tijela izložena trenju, kompresiji, istezanju ili jednostavnom deformiranju, na njihovoj površini se mogu pojaviti električni naboji. Fizičari ovu pojavu nazivaju piezoelektričnim efektom, ili skraćeno, piezoelektrični efekat.
Elektromotorna sila
Sa svakom metodom utjecaja na tijelo, kao rezultat se pojavljuju mali izvori dvaju polariteta: pozitivnog i negativnog. Svaki od ovih polariteta ima svoju vrijednost, koja se naziva potencijalom. Verovatno ste svi čuli ovaj izraz.
Potencijal je pohranjena potencijalna energija jedinične količine električne energije koja se nalazi u određenoj tački električnog polja.
Dakle, što je veći potencijal, veća je razlika između pozitivnog i negativnog pola. Upravo ta razlika potencijala je elektromotorna sila (EMF).
Ako je krug zatvoren, onda pod utjecajem EMF izvor u kolu će se pojaviti električna struja.
Jedinica potencijalne razlike je volt. Razliku potencijala možete izmjeriti voltmetrom, ili.
P.S. Sve gore navedene metode proizvodnje električne energije su samo mali primjeri. Čovjek je na njihovoj osnovi stvorio veće izvore energije, kao što su generatori, baterije itd.
ELEKTRIČNA ENERGIJA
ELEKTRIČNA ENERGIJA, oblik energije koji postoji u obliku statičkih ili pokretnih ELEKTRIČNIH NAPUNJENJA. Naplate mogu biti pozitivne ili negativne. Kao što se naboji odbijaju, suprotni naboji se privlače. Sile interakcije između naelektrisanja su opisane COULLOMBOVIM ZAKONOM. Kada se naelektrisanja kreću u magnetskom polju, oni doživljavaju magnetnu silu i zauzvrat stvaraju suprotno usmereno magnetno polje (FARADAYOVI ZAKONI). Elektricitet i MAGNETIZAM su različiti aspekti istog fenomena, ELEKTROMAGNETIZMA. Tok naelektrisanja formira ELEKTRIČNU struju, koja je u provodniku tok negativno naelektrisanih ELEKTRONA. Da bi električna struja nastala u PROVODNIKU, potrebna je ELEKTROMOTORNA SILA ili RAZLIKA POTENCIJALA između krajeva vodiča. Struja koja se kreće samo u jednom smjeru naziva se jednosmjerna struja. Ova struja se stvara kada je izvor razlike potencijala BATERIJA. Struja koja mijenja smjer dva puta po ciklusu naziva se naizmjenična. Izvor takve struje su centralne mreže. Jedinica struje je AMPER, jedinica naelektrisanja je KULOMB, ohm je jedinica otpora, a volt je jedinica elektromotorne sile. Glavno sredstvo za izračunavanje parametara električno kolo su OHM ZAKON i KIRCHHOFOV ZAKON (o zbiru vrijednosti napona i struje u kolu). vidi takođe ELEKTRIČNA ENERGIJA, ELEKTRONIKA.
Električna energija se može dobiti pomoću indukcije u generatoru; Napon u primarnom namotu stvara naizmjeničnu struju u vanjskom kolu. Prisustvo induktivnosti ili kapacitivnosti (ili oboje) rezultira faznim pomakom (A) između napona V i struje I. Slika pokazuje da je kapacitivnost uzrokovala fazni pomak od 90°, što je rezultiralo prosječna vrijednost snaga je 0, iako kriva snage no još uvijek izgleda kao sinusni val. Smanjenje snage P uzrokovano pomakom faze naziva se faktor snage. Ako se tri faze naizmjenične struje pomaknu jedna od druge, svaka za 120°, tada će zbir njihovih vrijednosti struje ili napona uvijek biti jednak nuli (V). Takve trofazne struje koriste se kod kratkog spoja asinhronih elektromotora sa rotorom (C). Ovaj dizajn ima tri elektromagneta koji rotiraju u stvorenom magnetnom polju. Naizmjenična struja se također proizvodi u zatvorenim (D) i otvorenim (E) oscilatornim krugovima. Elektromagnetni talasi visoke frekvencije koji se koriste u nekim komunikacionim sistemima PROIZVODE OVA kola.
Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik.
Sinonimi:Pogledajte šta je "ELEKTRIKA" u drugim rječnicima:
- (od grčkog elektron amber, pošto ćilibar privlači svjetlosna tijela). Posebno svojstvo nekih tijela koje se pojavljuje samo kada poznatim uslovima, npr. trenjem, toplotom ili hemijskim reakcijama, a otkriva se privlačenjem lakših ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika
STRUJA, struja, mnogo. ne, up. (grčki elektron). 1. Supstanca koja leži u osnovi strukture materije (fizička). || Neobične pojave koje prate kretanje i kretanje čestica ove supstance, oblik energije (električna struja, itd.) ... Rječnik Ushakova
Skup pojava uzrokovanih postojanjem, kretanjem i interakcijom naelektrisanih tijela ili čestica koje nose električna naboja. Veza između elektriciteta i magnetizma je interakcija stacionarnih električnih naboja izvedena... ...
- (od grčkog elektron amber) skup pojava u kojima se otkriva postojanje, kretanje i interakcija (kroz elektromagnetno polje) naelektrisanih čestica. Proučavanje elektriciteta jedna je od glavnih grana fizike. Često pod ... ... Veliki enciklopedijski rečnik