Τι είναι το ηλεκτρικό ρεύμα; Προϋποθέσεις για την ύπαρξη ηλεκτρικού ρεύματος: Χαρακτηριστικά και δράσεις

Ηλεκτρικό ρεύμα - ένα ηλεκτρικό φορτίο σε κίνηση. Μπορεί να λάβει τη μορφή μιας ξαφνικής εκκένωσης του στατικού ηλεκτρισμού, όπως, για παράδειγμα, κεραυνούς. Ή μπορεί να είναι μια ελεγχόμενη διαδικασία σε γεννήτριες, μπαταρίες, ηλιακή ή των κυψελών καυσίμου. Σήμερα θα δούμε την έννοια της «ηλεκτρικής ενέργειας» και τις προϋποθέσεις για την ύπαρξη ενός ηλεκτρικού ρεύματος.

ηλεκτρική ενέργεια

Το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούμε έρχεται με τη μορφή του εναλλασσόμενου ρεύματος από την πρίζα. Αυτή δημιουργείται από γεννήτριες που λειτουργούν με νόμο του Faraday της επαγωγής, με την οποία οι μαγνητικές αλλαγές πεδίο μπορεί να προκαλέσει ένα ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα αγωγό.

Γεννήτριες έχουν περιστρεφόμενα σύρματα πηνίο που περνούν μέσα από το μαγνητικό πεδίο καθώς περιστρέφονται. Όταν τα πηνία περιστρέφεται, αυτοί ανοίγουν και κλείνουν σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο και να παράγουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα, αλλαγή κατεύθυνσης σε κάθε στροφή. Η τρέχουσα περνά μέσα από ένα πλήρη κύκλο και πίσω 60 φορές ανά δευτερόλεπτο.

Γεννήτριες μπορούν να τροφοδοτηθούν από ατμοστρόβιλους, το ζεστό άνθρακα, φυσικό αέριο, πετρέλαιο ή πυρηνικού αντιδραστήρα. Από τη γεννήτρια ρεύματος περνά διαμέσου του μετασχηματιστή σειράς, όπου η τάση που αυξάνεται. Η διάμετρος των καλωδίων καθορίζει το μέγεθος της έντασης και μπορούν να αντέξουν χωρίς υπερθέρμανση και απωλειών ενέργειας, και η τάση περιορίζεται μόνο από το πόσο καλά οι γραμμές μόνωση από το έδαφος.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι το ρεύμα μεταφέρεται από ένα μόνο καλώδιο αντί για δύο. Δύο από τις πλευρές του αναφέρονται ως θετικά και αρνητικά. Ωστόσο, δεδομένου ότι η πολικότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος μεταβάλλεται 60 φορές ανά δευτερόλεπτο, έχουν άλλα ονόματα - καυτό (κύρια γραμμή μεταφοράς) και γειωμένο (που εκτείνεται κάτω από το έδαφος για να ολοκληρωθεί το κύκλωμα).

Γιατί χρειάζομαι ένα ηλεκτρικό ρεύμα;

Υπάρχουν πολλές ευκαιρίες για την εφαρμογή του ηλεκτρικού ρεύματος: μπορεί να φωτίσει το σπίτι σας, πλένετε και να στεγνώνετε τα ρούχα, σηκώστε την πόρτα του γκαράζ σας, κάνετε βράζουμε το νερό στην κατσαρόλα και αφήστε το να λειτουργήσει άλλα αντικείμενα οικιακής χρήσης, το οποίο διευκολύνει σε μεγάλο βαθμό τη ζωή μας. Παρ 'όλα αυτά, είναι ολοένα και πιο σημαντικό τρέχουσα ικανότητα για τη μετάδοση πληροφοριών.

Όταν συνδέετε τον υπολογιστή σας στο Internet χρησιμοποιώντας μόνο ένα μικρό τμήμα του ηλεκτρικού ρεύματος, αλλά είναι κάτι χωρίς το οποίο ο σύγχρονος άνθρωπος δεν μπορώ να φανταστώ τη ζωή μου.

Η έννοια του ηλεκτρικού ρεύματος

Όπως και η ροή του ποταμού, η ροή των μορίων του νερού, το ηλεκτρικό ρεύμα - μια ροή των φορτισμένων σωματιδίων. Τι είναι αυτό που προκαλεί, και γιατί δεν πάνε πάντα προς την ίδια κατεύθυνση; Όταν ακούτε τη λέξη «ρέει» Ποια είναι η γνώμη σας; Ίσως θα είναι το ποτάμι. Είναι μια καλή συνεργασία, γιατί είναι ο λόγος που το ηλεκτρικό ρεύμα παίρνει το όνομά του. Είναι πολύ παρόμοια με την ροή του νερού, αλλά αντί μορίων νερού που κινείται διαμέσου της κλίνης, τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται μέσω ενός αγωγού.

Μεταξύ των προϋποθέσεων που απαιτούνται για την ύπαρξη ενός ηλεκτρικού ρεύματος, υπάρχει μια ρήτρα που προβλέπει την παρουσία των ηλεκτρονίων. Τα άτομα στο αγώγιμο υλικό έχουν πολύ ελεύθερο φορτισμένα σωματίδια που επιπλέουν γύρω και μεταξύ των ατόμων. κίνησή τους είναι τυχαία, όμως η ροή σε κάθε δεδομένη κατεύθυνση είναι απούσα. Τι είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα ηλεκτρικό ρεύμα;

Προϋποθέσεις για την ύπαρξη του ηλεκτρικού ρεύματος περιλαμβάνουν την παρουσία της τάσης. Όταν εφαρμόζεται με τον αγωγό, όλα τα ελεύθερα ηλεκτρόνια θα κινηθούν προς μία κατεύθυνση, δημιουργώντας ένα ρεύμα.

Περίεργοι για το ηλεκτρικό ρεύμα

Είναι ενδιαφέρον ότι, όταν ηλεκτρική ενέργεια μεταδίδεται μέσω της ταχύτητας του αγωγού του φωτός, τα ηλεκτρόνια κινούνται πολύ πιο αργά. Στην πραγματικότητα, αν δεν σκόπιμα πέρασε κοντά στο αγώγιμο σύρμα, την ταχύτητά σας θα είναι 100 φορές πιο γρήγορα από ό, τι τα ηλεκτρόνια κινούνται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν χρειάζεται να διανύουν μεγάλες αποστάσεις για να μεταδώσει την ενέργεια ο ένας στον άλλο.

Άμεση και εναλλασσόμενου ρεύματος

δύο διαφορετικούς τύπους ρεύματος που χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα - σταθερά και μεταβλητά. Τα ηλεκτρόνια κινούνται πρώτα σε μία κατεύθυνση, με την «αρνητική» πλευρά στην «θετική». Εναλλασσόμενο ρεύμα ωθεί τα ηλεκτρόνια εμπρός και πίσω, αλλάζοντας την κατεύθυνση ροής αρκετές φορές ανά δευτερόλεπτο.

Γεννήτριες που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, είναι σχεδιασμένες για την παραγωγή ρεύματος. Πιθανώς δεν έχουν δοθεί προσοχή στο γεγονός ότι το φως στο σπίτι σας είναι στην πραγματικότητα τρεμοπαίζει ως η τρέχουσα κατεύθυνση της αλλαγής, αλλά αυτό συμβαίνει πολύ γρήγορα για το μάτι είναι σε θέση να αναγνωρίσει.

Ποιες είναι οι προϋποθέσεις για την ύπαρξη ενός σταθερού ηλεκτρικού ρεύματος; Γιατί χρειαζόμαστε και τους δύο τύπους και τα οποία το ένα είναι καλύτερο; Αυτές είναι καλές ερωτήσεις. Το γεγονός ότι εξακολουθούν να χρησιμοποιούμε και τους δύο τύπους DC, λέει ότι και οι δύο εξυπηρετούν ένα συγκεκριμένο σκοπό. Ακόμη και στο ΧΙΧ αιώνα, ήταν σαφές ότι ήταν δυνατή μόνο μια αποτελεσματική μετάδοση της ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις μεταξύ του σταθμού και το σπίτι σε πολύ υψηλή τάση. Αλλά το πρόβλημα ήταν ότι πραγματικά αποστολή ενός υψηλής τάσης ήταν εξαιρετικά επικίνδυνο για τον άνθρωπο.

Η λύση στο πρόβλημα αυτό ήταν να μειώσουν το άγχος πριν το στείλετε στο. Σε αυτήν την ημέρα, ένα σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιείται για τη μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις, κυρίως χάρη στην ικανότητά της να μετατρέψει εύκολα σε άλλα στελέχη.

Πώς ένα ηλεκτρικό ρεύμα

Προϋποθέσεις για την ύπαρξη του ηλεκτρικού ρεύματος περιλαμβάνουν την παρουσία φορτισμένων σωματιδίων και την τάση του αγωγού. Πολλοί επιστήμονες έχουν μελετήσει ηλεκτρικής ενέργειας και διαπίστωσε ότι υπάρχουν δύο τύποι είναι: η στατική και η σημερινή.

Η δεύτερη αυτή παίζει σημαντικό ρόλο στην καθημερινή ζωή του κάθε προσώπου, όπως είναι το ηλεκτρικό ρεύμα που περνά μέσα από το κύκλωμα. Κάθε μέρα που το χρησιμοποιούν για να τροφοδοτήσει τα σπίτια μας και πολλά άλλα.

Τι είναι το ηλεκτρικό ρεύμα;

Όταν μια αλυσίδα που κυκλοφορεί ηλεκτρικών φορτίων από το ένα μέρος στο άλλο, ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Προϋποθέσεις για την ύπαρξη ενός ηλεκτρικού ρεύματος περιλαμβάνουν, εκτός από φορτισμένα σωματίδια, την παρουσία του αγωγού. Τις περισσότερες φορές είναι ένα καλώδιο. Σχήμα είναι ένα κλειστό κύκλωμα στο οποίο το ρεύμα ρέει από την πηγή ισχύος. Όταν το κύκλωμα είναι ανοιχτό, δεν μπορεί να ολοκληρώσει τη διαδρομή. Για παράδειγμα, όταν το φως στο δωμάτιό σας είναι απενεργοποιημένη, το κύκλωμα είναι ανοιχτό, αλλά όταν το κύκλωμα είναι κλειστό, η φωτεινή ένδειξη είναι αναμμένη.

τρέχουσα δύναμη

Στις προϋποθέσεις για την ύπαρξη ηλεκτρικού ρεύματος στον αγωγό επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από μια τέτοια τάση χαρακτηριστική η δύναμη. Είναι ένα μέτρο του πόση ενέργεια χρησιμοποιείται για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά αντικείμενα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εκφράσουν αυτό το χαρακτηριστικό. Ωστόσο, η ηλεκτρική ενέργεια είναι σχεδόν μετριέται σε watt. Ένα watt είναι ίσο με ένα joule ανά δευτερόλεπτο.

Ηλεκτρικό φορτίο σε κίνηση

Ποιες είναι οι προϋποθέσεις για την ύπαρξη ηλεκτρικού ρεύματος; Μπορεί να λάβει τη μορφή μιας ξαφνικής εκκένωσης του στατικού ηλεκτρισμού, όπως ένα φερμουάρ ή ένα σπινθήρα από το τρίψιμο με ένα πανί μαλλί. Τις περισσότερες φορές, όμως, όταν μιλάμε για το ηλεκτρικό ρεύμα, εννοούμε μια πιο ελεγχόμενη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας, μέσα από την οποία ανάβει το φως, και τα έργα της συσκευής. Το μεγαλύτερο μέρος του αρνητικού ηλεκτρικού φορτίου μεταφέρεται από ηλεκτρόνια και θετικά πρωτόνια μέσα στο άτομο. Ωστόσο, το δεύτερο ακινητοποιημένο κυρίως εντός των πυρήνων, έτσι ώστε το έργο της μεταφοράς φορτίου από το ένα μέρος στο άλλο γίνεται με τα ηλεκτρόνια.

Τα ηλεκτρόνια στο αγώγιμο υλικό όπως μέταλλο, είναι σε μεγάλο βαθμό ελεύθερα να μετακινούνται από το ένα άτομο στο άλλο κατά μήκος των ζωνών αγωγής τους που είναι υψηλότερες τροχιές ηλεκτρονίων. Επαρκής ηλεκτρεγερτική δύναμη ή τάση δημιουργεί μια ανισορροπία φορτίου που μπορεί να προκαλέσει την κίνηση των ηλεκτρονίων μέσω ενός αγωγού με τη μορφή του ηλεκτρικού ρεύματος.

Για να σχεδιάσετε μια αναλογία με νερό, στη συνέχεια να λάβει, για παράδειγμα, ενός σωλήνα. Όταν ανοίγουμε τη βαλβίδα στο ένα άκρο, έτσι ώστε το νερό μπήκε στο σωλήνα, τότε δεν χρειάζεται να περιμένετε μέχρι το νερό θα ανοίξει σε όλη τη διαδρομή μέχρι το τέλος. Παίρνουμε το νερό στο άλλο άκρο σχεδόν αμέσως, επειδή μέρος του νερού ωθεί το νερό που βρίσκεται ήδη στο σωλήνα. Αυτό είναι ό, τι συμβαίνει στην περίπτωση του ηλεκτρικού ρεύματος στο σύρμα.

Ηλεκτρικό ρεύμα: προϋποθέσεις για την ύπαρξη του ηλεκτρικού ρεύματος

Το ηλεκτρικό ρεύμα που συνήθως θεωρείται ως η ροή των ηλεκτρονίων. Όταν τα δύο άκρα των στηλών που συνδέονται μεταξύ τους με ένα μεταλλικό σύρμα, το σύρμα μέσα από το φορτισμένη μάζα πέφτει από το ένα άκρο (ηλεκτρόδιο ή πόλος) προς την άλλη μπαταρία. Έτσι καλούμε τους όρους της ύπαρξής του ηλεκτρικού ρεύματος:

1. Φορτισμένα σωματίδια.
2. Εξερευνήστε.
3. πηγή τάσης.

Ωστόσο, δεν είναι όλα τόσο απλά. Ποιες είναι οι κατάλληλες συνθήκες για την ύπαρξη ηλεκτρικού ρεύματος; Αυτή η ερώτηση μπορεί να απαντηθεί με περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Μία διαφορά δυναμικού (τάση). Αυτή είναι μια από τις υποχρεωτικές προϋποθέσεις. Μεταξύ των δύο σημείων είναι μια διαφορά δυναμικού, πράγμα που σημαίνει ότι η απωθητική δύναμη που δημιουργείται από τα φορτισμένα σωματίδια σε ένα μέρος, θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την αντοχή τους σε άλλο σημείο. πηγές τάσης γενικά δεν απαντώνται στη φύση, και τα ηλεκτρόνια που διανέμονται στο περιβάλλον αρκετά ομοιόμορφα. Ωστόσο, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να επινοήσει ορισμένους τύπους συσκευών, όπου τα φορτισμένα σωματίδια μπορεί να συσσωρεύονται, δημιουργώντας έτσι το πράγμα απαιτούμενη τάση (π.χ. μπαταρίες).
• Η ηλεκτρική αντίσταση (αγωγού). Αυτή είναι η δεύτερη σημαντική προϋπόθεση, η οποία είναι απαραίτητη για την ύπαρξη του ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτή είναι η διαδρομή κατά μήκος της οποίας τα φορτισμένα σωματίδια. Καθώς οι αγωγοί είναι τα μόνα υλικά που επιτρέπουν τα ηλεκτρόνια να κινούνται ελεύθερα. Όσοι δεν έχουν αυτή την ικανότητα ονομάζονται μονωτές. Για παράδειγμα, μεταλλικό σύρμα είναι ένας άριστος αγωγός, ενώ ελαστικό περίβλημα του είναι ένα εξαιρετικό μονωτικό υλικό.

Αφού μελέτησε προσεκτικά τους όρους της εμφάνισης και της ύπαρξης ηλεκτρικού ρεύματος, οι άνθρωποι ήταν σε θέση να δαμάσει αυτό το ισχυρό και επικίνδυνο στοιχείο και να το στείλετε προς όφελος της ανθρωπότητας.