Elektrisiteit Natuerkunde: berettens, ûnderfining, ienheid

Elektrisiteit Natuerkunde - is wat mei dat tsjinoer troch elk fan ús. Yn dit artikel sille wy sjen nei de basis konsepten ferbûn is.

Wat is elektrisiteit? Foar de uninitiated persoan wurdt yn ferbân brocht mei in flash fan wjerljocht of enerzjyfoarsjenning TV en waskmasine. Hy wit dat it brûken fan in elektryske stroom. Wat oars kin er fertelle? Oer ús ôfhinklikens fan elektrisiteit nei it sin brocht wurde macht linen. Immen kin cite ferskate oare foarbylden.

Lykwols, fanwege elektrisiteit binne in soad oare, minder foar de hân, mar deistige ferskynsels. Mei allegearre wy yntrodusearje natuerkunde. Elektrisiteit (taken, definysjes en formules) wy begjinne te studearjen op skoalle. En wy leare in soad nijsgjirrige dingen. It docht bliken, it klopjende hert, rinnende atleet, sliepsealtsje bern en driuwende fisk - allegear wekken elektryske enerzjy.

Elektroanen en protoanen

Wy beskiede hokker basis konsepten. Ut it eachpunt fan de wittenskipper, elektrisiteit physics ferbûn mei de beweging fan de elektroanen en oare laden dieltsjes yn ferskate stoffen. Dêrom, de wittenskiplike begryp fan it aard fan it fenomeen fan belang oan ús hinget fan it nivo fan de kennis oer atomen en harren Constituent subatomêre dieltsjes. De kaai ta dit begryp is Tiny elektroanen. Atomen fan hokker stof besteande út ien of mear elektroanen beweging yn ferskillende banen om de kearn, krekt as de planeet banen om de sinne. Typysk, it oantal elektroanen yn in atoom is gelyk oan it oantal protoanen yn de kearn. Lykwols, protoanen, dat behoarlik swierder as elektroanen kin beskôge wurde as oft tsjocht by it sintrum fan it atoom. Dit uterst ferienfâldige model fan it atoom is genôch te ferklearjen de basis fan sokke ferskynsels as elektrisiteit natuerkunde.

Wat oars jo witte moatte? De elektroanen en protoanen hawwe itselde grutste elektryske lading (mar fan tsjinoer teken), sadat se wurde oanlutsen foar elkoar. lading fan it proton is posityf en it elektron - negatyf. Atom hawwende elektron is grutter as of minder dan normaal, neamd ion. As it atoom is net genôch, it hjit in posityf ion. As it befettet in oerskot fan harren, it hjit in negatyf ion.

Wannear't elektroanen ferlitte it atoom dat kriget inkele positive lading. Electron sûnder fan syn tsjinoerstelde - in proton of beweecht om in oare atoom, of it werom nei it foarige.

Wêrom elektroanen ferlit it atoom?

Dat komt troch ferskate redenen. De meast foarkommende is it feit dat ûnder de driuwfear fan ljocht of hokker eksterne elektron yn in atoom moving elektron kin ferdreaun út syn baan. Waarmte feroarsaket de atomen te oscillate flugger. Dat betsjut dat de elektroanen kinne wurde ynfoege, út syn atoom. Yn gemyske reaksjes, se ek ferhúzje fan atoom nei atoom.

In goed foarbyld fan de relaasje fan de gemyske en elektryske aktiviteit fan 'e spieren jouwe ús. Harren fezels kontrakt as in elektryske sinjaal út it senuwstelsel. Elektryske stroom stimulearret de gemyske reaksjes. Se ek liede ta in fermindering fan spieren. Eksterne elektryske sinjalen wurde faak brûkt om keunstmjittich stimulearjen spieren aktiviteit.

conductivity

Yn guon stoffen elektroanen ûnder de ynfloed fan in eksterne elektrysk fjild beweecht mear frij as in oaren. Se sizze dat sokke materialen hawwe goede conductivity. Se binne neamd diriginten. Te tinken falt oan de measte metalen, hot gassen en guon floeistoffen. Air, rubber en oalje, polyetyleen en glês net fiere elektrisiteit. Se wurde neamd isolatoaren en wurde brûkt foar isolaasje fan goede diriginten. Ideal isolatoaren (absolút net it fieren current) bestiet net. Under bepaalde omstannichheden, elektroanen kinne fuortsmiten wurde fan alle atoom. Meastal, lykwols, dy betingsten binne sa dreech om te folbringen, dat út in praktysk eachpunt sa'n stof kin beskôge wurde as net-conductive.

Getting 'e kunde mei in wittenskip as natuerkunde (seksje "Electricity"), wy leare dat der in spesjale groep fan de stoffen. It Semiconductors. Se gedrage foar in part as dielectric, en foar in part - lykas diriginten. Te tinken falt, benammen, binne ûnder oaren: germanium, silisium, en koper okside. Troch syn eigenskippen fan Semiconductors fynt in soad brûkt. Bygelyks, it kin in elektryske fentyl: lykas fyts tire fentyl It stelt de heffingen bewege yn ien rjochting allinne. Sokke apparaten wurde neamd rectifiers. Se wurde brûkt in miniature radio ûntfangers, en grutte macht planten te konvertearjen AC nei DC.

Waarmte is in gaoatyske foarm fan beweging fan de molekulen of atomen en temperatuer - maatregel fan de yntinsiteit fan 'e beweging (at de measte metalen delgeande beweging fan it elektron temperatuer wurdt losser). Dat betsjut dat it ferset tsjin frije ferkear fan elektroanen ôfnimt mei ôfnimmend temperatuer. Mei oare wurden, it conductivity fan de metalen wurdt grutter.

supergelieding

Yn guon stoffen by hiel lege temperatueren, wjerstân te stromen fan elektroanen folslein ferdwynt en de elektroanen begjinne troch dizze giet ûnbeheind. Dit ferskynsel wurdt neamd supergelieding. By in temperatuer in pear graden boppe it absolute nulpunt (- 273 ° C) is it waarnommen yn metalen lykas tin, lead, aluminium, en niobium.

Kenske generator

It learplan bestiet út in ferskaat oan eksperiminten mei elektrisiteit. Der mozhestvo Generators soarten, ien fan dêr't wy soene graach útwurkje. De Kenske accelerator wurdt brûkt om te krijen superhigh spanning. As in foarwerp befettet in oerskot oan positive ioanen, om te setten yn 'e bak, dan oan' e binnenkant oerflak fan de lêste sil wêze elektroanen, en oan 'e bûtenkant - itselde bedrach fan positive ioanen. As no oanreitsje it binnenste oerflak fan de belêste foarwerp, dan sil foarby gean al de frije elektroanen. Oan de bûtenkant fan de positive ladingen bliuwe.

Yn de Kenske posityf ioanen út de boarne wurde tapast om in cunewalde riem útwreidzjen binnen in metalen bol. Tape ferbûn oan it binnenste oerflak fan de bol troch in dirigint yn 'e foarm fan' e berchrêch. De elektroanen folgje út de binnenste oerflak fan de bol. Oan de uterlike kant dêrfan ferskine positive ioanen. De útwurking kin fersterke wurde troch it brûken fan twa Generators.

elektryske stroom

Yn skoalle physics rin It omfiemet sa'n ding as in elektryske stroom. Wat is it? De elektryske stroom fanwege de moasje fan elektryske ladingen. Doe't de elektryske lamp ferbûn mei de batterij, wurdt ynskeakele, aktuele streamt lâns de tried fan de iene peal fan de batterij oan 'e lampe, doe troch syn hier, wêrtroch it te glow, en jout werom nei de twadde tried nei de oare poal fan de batterij. As jo keare de Switch iepenet it circuit - aktuele ferkear stopt en ljocht giet út.

De moasje fan elektroanen

Hjoeddeistige yn de measte gefallen is in oardere moasje fan de elektroanen yn it metaal de opslach as de dirigint. Alle diriginten en guon oare stoffen altyd foarkomme wat random harren beweging, sels as de hjoeddeiske net streame. De elektroanen yn de stof kin wêze relatyf frij, of sterk bonded. Goede diriginten hawwe frije elektroanen kinne te ferpleatsen. Mar yn earme diriginten of isolatoaren, de mearderheid fan dy dieltsjes wurdt foldwaande stevich ferbûn mei de atomen dy't foarkomt harren beweging.

Soms natuerlike of keunstmjittich makke yn de dirigint beweging fan de elektroanen yn in bepaalde rjochting. Dizze streaming wurdt neamd en elektryske skok. It wurdt metten yn ampères (A). Aktuele dragers meie ek tsjinje as ioanen (yn gassen of oplossings) en in "gat" (in gebrek oan elektroanen yn bepaalde soarten Semiconductors. Resinte gedrage as posityf rekken dragers fan de elektryske stroom. Om twingen de elektroanen te bewege yn ien rjochting of in oar, nedich in krêft. Yn de natoer, syn boarne kin wêze: bleatstelling oan sinneljocht, magnetyske effekten en gemyske reaksjes Guon fan harren binne brûkt om produsearje elektryske stroom Meastentiids is foar dit doel binne: .. generator mei help fan magnetyske effekten, en elemint (batterij), it effekt dêrfan komt troch gemyske reaksjes. Beide apparaten, it meitsjen fan in electromotive krêft (EMF) oarsaak elektroanen te bewegen yn ien rjochting lâns de keten. De omfang fan it emf wurdt mjitten yn volts (V). Dat binne de basisienheden fan macht mjitting.

De omfang fan it EMF en aktive oare ferbynt as druk en trochstreaming yn de floeistof. Wetter pipen binne altyd fol mei wetter ûnder in bepaalde druk, mar it wetter begjint te stromen allinne as de klep wurdt iepene.

Sa ek de elektryske circuit kin ferbûn oan in boarne fan electromotive krêft, mar de hjoeddeiske dêryn net streame sa lang as it net te wurden fêststeld paad lâns dêr't elektroanen kin bewege. Se kinne wêze, bygelyks, in elektryske lampe of stofzuiger de oerstap hjir spilet de rol fan in kraan ", dy't produceert" aktuele.

De ferhâlding tusken aktuele en voltage

As de spanning nimt ta en de hjoeddeiske groei yn 'e rûnte. Studearre natuerkunde fansels, wy witte dat elektryske circuits binne opboud út ferskate ferskate rubriken: meastal skeakelje draad en apparatus - konsumint fan elektrisiteit. Se binne allegearre ferbûn byinoar, soargje ferset tsjin elektryske stroom, dy't (útgeande fan temperatuer konstant) net feroaret mei de tiid, mar foar elk fan harren is oars foar dizze ûnderdielen. Dêrom, as deselde spanning wurdt tapast oan de lampe en oan it izer, de streaming fan elektroanen yn elk fan 'e apparaten sille wêze oars fanwegen harren ferskillende ferset. Dus, de hjoeddeiske streamend troch in bepaalde circuit diel wurdt bepaald net allinnich spanning, mar it ferset fan de diriginten en apparaten.

Ohm Wet fan

De elektryske wjerstân wurdt metten yn ohms (ohm) yn sokke wittenskip lykas natuerkunde. Elektrisiteit (formule definysjes eksperiminten) - breed ûnderwerp. Wy sille net litte kompleks formules. Foar it earst kunde mei it ûnderwerp genôch is sein hjirboppe. Lykwols, in formule is it wurdich om te bringen. It is in eachwink. Foar eltse dirigint of systeem fan diriginten en apparaten relaasje tusken de spanning, aktuele en ferset wurdt jûn troch: voltage = aktuele x ferset. Dit is in wiskundige útdrukking fan Ohm syn wet, neamd ta eare fan Georg Ohm (1787-1854 GG.), Hoe is de earste fêst te stellen de relaasje tusken dizze trije parameters.

Elektrisiteit Natuerkunde - een hiel nijsgjirrich tûke fan wittenskip. Wy hawwe sjoen as allinne de basis konsepten ferbûn is. Jo witte wat elektrisiteit is, hoe't it is foarme. Wy hoopje dat dizze ynformaasje is brûkber foar jo.