Elektri füüsika: määramine, kogemus, seadme

Elektri Füüsika - on midagi, mis puutuvad kokku igaüks meist. Käesolevas artiklis me vaatleme põhimõisteid sellega seotud.

Mis on elekter? Võhikud isik on seotud välk või energiavarustuse TV ja pesumasin. Ta teab, et kasutada elektrilise elektrit. Mida saab ta öelda? Umbes meie sõltuvust elektrienergia meeldetuletust elektriliine. Keegi võib tuua mitmeid teisi näiteid.

Kuid kuna elekter on paljude teiste, vähem ilmne, kuid igapäevaelu nähtused. Mis neid kõiki tutvustame füüsika. Elekter (ülesanded, mõisted ja valemid) hakkame õppima koolis. Ja me õpime palju huvitavaid asju. Selgub, siis süda, töötab sportlane, magab laps ja ujuvad kalad - kõik elektrienergia tootmisega.

Elektronid ja prootonid

Me määratleda põhimõisted. Alates seisukohast teadlane, elekter füüsika liikumisega seotud elektronide ja teiste laetud osakesed erinevate ainete. Seetõttu teaduslikku arusaama, milline on nähtus meile huvitav sõltub teadmiste taset aatomite ja nende koostisosade elementaarosakeste osakesi. Selle võtmeks arusaam on tilluke elektronid. Aatomid tahes aine, mis sisaldab ühte või rohkem elektrone liigub erineval orbiidil ümber südamiku, nagu planeedi orbiit ümber päikese eest. Tüüpiliselt elektronide arvust aatomiga võrdub prootonite arvu tuumas. Kuid prootonid, mis oli tunduvalt raskem kui elektronide võib pidada kui sätestatud keskmes aatomi. See äärmiselt lihtsustatud mudel aatom on piisavalt selgitada põhitõdesid selliseid ilminguid nagu elektrienergia füüsika.

Mida peate teadma? Elektronid ja prootonid on sama suurima Elektrilaeng (kuid vastupidise märgiga), nii et nad on huvitatud üksteist. tasuta prooton on positiivne ja elektronide - negatiivne. Aatomiga elektronide on suurem või väiksem kui tavaliselt, nimetatakse iooni. Kui aatom ei piisa, seda nimetatakse positiivne ioon. Kui see sisaldab ületavad neid, seda nimetatakse negatiivne ioon.

Kui elektronid lahkuda aatomit, mis omandab mõne positiivse laengu. Electron puudub selle vastand - prootoni või kolib teise aatomi või naasmist eelmisele.

Miks elektronide jätab aatom?

See on mitmel põhjusel. Kõige tavalisem on, et mõjutusel kerge või välise elektroni aatomi liikuvate elektronide saab rõdult oma orbiidil. Kuumutada põhjustab aatomitega võnkuma kiiremini. See tähendab, et elektronide võib eralduda oma aatomist. Keemilistes reaktsioonides, nad ka liikuda aatom aatomi.

Hea näide suhe keemilise ja elektrilise aktiivsuse lihased meile. Nende kiud tõmbuvad elektrilise signaali närvisüsteemi. Elektrivool stimuleerib keemilisi reaktsioone. Samuti tagajärjel väheneb lihaste. Välised elektrilisteks signaalideks kasutatakse sageli kunstlikult stimuleerida lihaste aktiivsus.

juhtivus

Mõnes ainete elektronide mõjul välise elektrivälja liigub vabamalt kui teised. Nad ütlevad, et sellised materjalid on hea elektrijuhtivus. Neid nimetatakse dirigendid. Nende hulka kuuluvad kõige metall kuumade gaaside ja mõned vedelikud. Air, kummi ja õli, polüetüleeni ja klaasi ei juhivad elektrit. Neid nimetatakse isolaatorite ja kasutatakse soojustus hea dirigendid. Ideaalne isolaatorid (absoluutselt ei tegele praegu) ei ole olemas. Teatavatel tingimustel elektronid saab eemaldada mis tahes aatomi. Tavaliselt aga need tingimused on nii raske saavutada, et praktilisest seisukohast, selline aine võib pidada mittejuhtiv.

Tutvumine teadus nagu füüsika (lõik "Elekter"), saame teada, et on olemas spetsiaalne ainete rühma kohta. See pooljuhid. Nad käituvad osaliselt dielektriline ja osaliselt - dirigendid. Nende hulka kuuluvad eelkõige järgmised: germaanium, räni ja vaskoksiidi. Tänu oma omadustele pooljuhtide leiab mitmeid kasutusviise. Näiteks võib see olla elektriklapist: nagu jalgratta rehvi ventiili see võimaldab maksude liikuda ainult ühes suunas. Sellised seadmed on kutsutud alaldid. Neid kasutatakse miniatuurne raadiovastuvõtjad, suured elektrijaamad teisendada AC DC.

Soojust on kaootiline liikumise vorm molekulide või aatomite ja temperatuur - mõõt intensiivsust liikumist (äärmisel metall allapoole liikumine elektronide temperatuur muutub vabam). See tähendab, et resistentsus vaba liikumisega elektronid vähenedes väheneb temperatuuri. Teisisõnu, juhtivus metalli suureneb.

ülijuhtivus

Mõnes ainete väga madalatel temperatuuridel, voolutakistusest elektronide täielikult kaob ja elektronid hakkavad liikuma jätkab lõputult. Seda nähtust nimetatakse Suprajohtavuus. Temperatuuril mõni kraad üle absoluutse nulli (- 273 ° C) täheldatakse metallid nagu tina, plii, alumiiniumi ja nioobiumi.

Van De Graaff generaator

Õppekava hõlmab erinevaid katseid elektriga. Seal mozhestvo generaatorid liikide, millest üks tahaksime töötada. Van De Graaff kiirendi saamiseks kasutati ülikõrge pinge. Kui objekt sisaldab liigset positiivsed ioonid, panna konteinerisse, siis sisepinnale viimane on elektronide ja väljast - sama palju positiivseid ioone. Kui nüüd puudutada sisepind panditud ese, siis see möödub kõik vabad elektronid. On väljaspool positiivsed laengud jäävad.

Van De Graaffi positiivsed ioonid allikast on kohaldatud konveierilindi laiendatakse sees metallist sfääri. Tape ühendatud sisemise kera pinnast, mille dirigent kujul katuseharja. Elektronid tuleneda sisepind sfääri. Vastupidi väliskülg olevat positiivsed ioonid. Efekt on võimalik suurendada, kasutades kahte generaatorit.

elektrivool

Koolis füüsika muidugi see sisaldab selline asi nagu elektrivool. Mis see on? Elektrivoolu tõttu liikumise elektriline tasud. Kui elektriline lamp ühendatud aku on sisse lülitatud, vool piki traati ühest poolus aku lamp, siis läbi selle juuksed, põhjustades selle kuma, ja tagastab tagasi teise juhtme teine poolus aku. Kui lülitate lüliti avab vooluringi - praegune liiklus peatub ja kustub.

Elektronide liikumise

Praegune enamasti on tellitud liikumise elektronid metalli toimiv dirigent. Kõik juhtmed ja mõned teised ained esinevad alati mõne juhusliku nende liikumist, isegi kui ei liiguks. Elektronid aine võib olla suhteliselt vaba või tugevalt liimitud. Hea dirigendid on vabad elektronid võimelised liikuma. Kuid halva juhtivusega või isolaatorite, et enamus neist osakestest on piisavalt kindlalt ühendatud aatomitega, mis takistab nende liikumist.

Mõnikord füüsiline või kunstlikult loodud dirigent elektronide liikumise teatud suunas. See vool on kutsutud ja elektrilöögi. Seda mõõdetakse amprites (A). Praegune kandjad võivad olla ka ioonid (gaasides või lahused) ja "auk" (puudumine elektronid teatud tüüpi pooljuhte. Viimased käituda positiivselt laetud kandjaid elektrivoolu. Et sundida elektrone liikuma ühes või teises suunas, vaja jõudu. Looduses allika võib olla: päikesevalgust, magnetvälja mõju ja keemilised reaktsioonid Mõned neist kasutatakse elektrivoolu Tavaliselt selleks on: .. generaator kasutades magnetvälja mõju ja element (aku), mille mõju on tingitud keemilisi reaktsioone. Mõlemad seadmed, luues elektromotoorse jõu (EMF) põhjus elektronid liikuda ühes suunas piki ahelat. suurusjärk EMF mõõdetakse voltides (V). Need on põhiühikud võimsuse mõõtmine.

Suurusjärk EMF ja praegune on omavahel surve ja voolab vedelik. Veetorud on alati täidetud veega alla teatud rõhul, aga vesi hakkab voolama alles siis, kui klapp on avatud.

Samamoodi elektriahela võib ühendada allikas elektromotoorjõud, kuid praegune selles ei voola nii kaua kui mitte kindlaks tee, mida mööda elektronid liikuda. Nad võivad olla näiteks elektrilise lamp või tolmuimeja, lüliti siin mängib rolli kraana ", mis toodab" praegune.

Suhe voolu ja pinge

Kuna pinge kasvab ja praegune kasv circuit. Õppimine füüsika muidugi teame, et Elektriahelate koosnevad mitmest erinevast osast: tavaliselt vahetada juhtmed ja aparatuur - elektritarbija. Nad kõik on omavahel ühendatud, tagavad resistentsuse elektrivool, mis (eeldades temperatuuri püsivana) ei muutu aja jooksul, kuid igaüks neist on erinev nende komponente. Seega, kui sama pinge lambi ja rauda, voolu elektronid on kõik seadmed on erinevad, sest neil on erinev vastupanu. Järelikult läbiv konkreetse vooluringi osa ei sõltu mitte ainult pinget, kuid resistentsus juhtmete ja seadmeid.

Ohmi seadus

Elektriline takistus mõõdetakse oomides (ohm) sellistes teaduse nagu füüsika. Elektrienergia (valemiga mõisted eksperimendid) - lai teema. Me ei näita keeruline valemeid. Esimest tuttav teemaga piisavalt eespool öeldud. Kuid valem tasub tuua. See on kergem. Iga dirigent või süsteemi juhtmete ja seadmete vaheliste suhete pinge, voolu ja takistust antud: pinge = praegune x vastupanu. See on matemaatiline väljendus Ohmi seadus, nimetatakse auks Georg Simon Ohm (1787-1854 gg.), Mis on esimene luua suhe nende kolme parameetri.

Elektri Füüsika - väga huvitav teadusharu. Me kaalusime ainult põhimõisteid sellega seotud. Sa tead, mida elektri, kuidas see on moodustatud. Loodame, et see teave on kasulik teile.