Hver person har et abstrakt begreb af elektrisk strøm. For et elektrisk apparat er en strømkilde en slags luftkilde for enhver åndedrætsorganisme. Men i disse sammenligninger er forståelsen af fænomenets natur begrænset, og kun specialister forstår essensen dybere.
I skoleplanen tager alle et fysikkursus, der beskriver de grundlæggende begreber og love for elektricitet. En tør, videnskabelig tilgang forårsager ikke interesse for børn, så de fleste voksne har ingen idé om, hvad en elektrisk strøm er, hvorfor den opstår, hvordan den har en måleenhed, eller hvordan noget kan bevæge sig gennem fast ejendom i metal, og endda få elektriske apparater til at arbejde.
I enkle ord om elektrisk strøm
Standarddefinitionen fra skolefysikens lærebog beskriver kortfattet fænomenet elektrisk strøm. Men helt ærligt kan du forstå dette fuldstændigt, hvis du studerer emnet meget dybere. Når alt kommer til alt, er informationen præsenteret på et andet sprog - videnskabeligt. Det er meget lettere at forstå arten af et fysisk fænomen, hvis du beskriver alt på et velkendt sprog, der er forståeligt for enhver person. F.eks. Strøm i metal.
Det bør begynde med det faktum, at alt, hvad vi betragter som solidt og ubevægeligt, kun er efter vores opfattelse. Et stykke metal, der ligger på jorden, er en monolitisk bevægelsesfri krop i menneskelig forstand. For en analogi, forestil dig vores planet i rummet og se på den fra Mars 'overflade. Jorden ser ud til at være et helt, bevægelsesløst krop. Hvis vi nærmer os dens overflade, vil det blive indlysende, at dette ikke er et monolitisk stykke stof, men en konstant bevægelse: vand, gasser, levende ting, litosfæriske plader - alt dette bevæger sig non-stop, skønt dette ikke er synligt fra fjernt rum.
Lad os vende tilbage til vores stykke metal, der ligger på jorden. Det er bevægelsesløst, fordi vi ser på det fra siden som et monolitisk objekt. På atomniveau består det af konstant bevægelige minutelementer. De er forskellige, men blandt alle er vi interesseret i elektroner, der skaber et elektromagnetisk felt i metaller, der genererer den samme strøm. Ordet "strøm" skal forstås bogstaveligt, for når elementer med en elektrisk ladning bevæger sig, dvs. "flyder" fra et ladet objekt til et andet, opstår der en "elektrisk strøm".
Når vi har forstået de grundlæggende begreber, kan vi udlede en generel definition:
For at forstå essensen mere præcist er du nødt til at undersøge detaljerne og få svar på flere grundlæggende spørgsmål.
Svar på de vigtigste spørgsmål om elektrisk strøm
Når definitionen er formuleret, opstår der flere logiske spørgsmål.
- Hvad får det nuværende "flow", dvs. til at flytte?
- Hvis de mindste metalelementer konstant bevæger sig, hvorfor deformeres det ikke?
- Hvis noget flyder fra et objekt til et andet, ændres massen af disse objekter?
Svaret på det første spørgsmål er enkelt. Når vand strømmer fra et højt punkt til et lavt, så vil elektroner strømme fra et legeme med en høj ladning til et legeme med et lavt og adlyde fysikens love. Og "ladningen" (eller potentialet) er antallet af elektroner i kroppen, og jo mere der er, desto højere er ladningen.Hvis der skabes kontakt mellem to organer med forskellige ladninger, strømmer elektronerne fra det mere ladede legeme ind i det mindre ladede. Så der vil være en strøm, der slutter, når afgifterne for de to kontaktorganer udjævnes.
For at forstå, hvorfor ledningen ikke ændrer strukturen, på trods af at den konstant bevæger sig, skal du forestille dig den i form af et stort hus, hvor folk bor. Størrelsen på huset ændres ikke, hvor mange mennesker der kommer ind og forlader det, såvel som at bevæge sig ind. I dette tilfælde er en person en analog af et elektron i et metal - det bevæger sig frit og har ingen speciel masse i sammenligning med hele bygningen.
Hvis elektroner bevæger sig fra det ene legeme til det andet - hvorfor ændrer kroppen ikke massen sig? Faktum er, at elektronens vægt er så lille, at selv hvis du fjerner alle elektronerne fra kroppen, vil dens masse ikke ændre sig.
Hvad er en strømmenhed
For at "beregne" den elektriske strøm bruges forskellige måleenheder, vi analyserer tre hovedenheder:
- Nuværende styrke.
- Spænding.
- Modstand.
Hvis du prøver at beskrive begrebet strømstyrke med enkle ord, er det bedst at forestille sig strømmen af biler, der passerer gennem en tunnel. Biler er elektroner, og en tunnel er tråd. Jo flere biler passerer på et øjeblik i tidens tværsnit af tunnelen - jo større er strømstyrken, der måles ved hjælp af enheden under navnet "ammeter" i Amperes (A), og i formlerne er angivet med bogstavet (I).
Spænding er en relativ værdi, der udtrykker forskellen i ladningerne på de legemer, mellem hvilke strømmen flyder. Hvis det ene objekt har en meget høj ladning, og den anden er meget lav, vil der være en høj spænding mellem dem for at måle, hvilket voltmeter og en enhed kaldet Volt (V) bruges. I de formler, der er identificeret ved bogstavet (U).
Modstand karakteriserer en leders evne, betinget kobbertråd, til at føre en vis strømmængde gennem sig selv, det vil sige elektroner. Modstandslederen genererer varme og bruger en del af energien i den strøm, der passerer gennem den, og sænker dermed dens styrke. Modstand beregnes i Ohms (Ohms), og bogstavet (R) bruges i formlerne.
Formler til beregning af aktuelle egenskaber
Ved hjælp af tre fysiske mængder er det muligt at beregne karakteristika for strømmen ved hjælp af Ohms lov. Det udtrykkes ved formlen:
I = U / R
Hvor jeg er den aktuelle styrke, U er spændingen i kredsløbet, R er modstanden.
Fra formlen ser vi, at strømstyrken beregnes ved at dele spændingsværdien med modstandsværdien. Derfor har vi lovens ordlyd:
Matematisk kan andre komponenter beregnes ud fra denne formel.
modstand:
R = U / I
spænding:
U = I * R
Det er vigtigt at bemærke, at formlen kun er gyldig for en bestemt del af kæden. For et komplet, lukket kredsløb såvel som andre specielle tilfælde er der andre Ohms love.
Effekten af strøm på forskellige materialer og levende ting
Forskellige kemiske elementer opfører sig forskelligt under strømmen. Nogle superledere modstår ikke elektronerne, der bevæger sig gennem dem, uden at forårsage nogen kemisk reaktion. Metaller med overdreven stress for dem kan ødelægges, smelte. Dielektrik, der ikke passerer strøm, indgår slet ikke i nogen interaktion med det og beskytter dermed miljøet mod det. Dette fænomen bruges med succes af mennesker til isolering af ledninger med gummi.
For levende organismer er strøm et tvetydigt fænomen. Han er i stand til at have både gavnlige og destruktive effekter. Folk har længe brugt kontrollerede udladninger til medicinske formål: fra lette udledninger, der stimulerer hjerneaktivitet til kraftige elektriske stød, der kan starte et stoppet hjerte og bringe en person tilbage til livet. En stærk udflod kan føre til alvorlige sundhedsmæssige problemer, forbrændinger, vævsdød og endda øjeblikkelig død. Ved arbejde med elektriske apparater skal sikkerhedsforskrifterne overholdes.
I naturen kan du finde mange fænomener, hvori nøglerollen spilles af elektricitet: fra dybhavsdyr (elektriske ramper), der kan chokere, til lyn under tordenvejr. En mand har længe mestret denne naturlige kraft og dygtigt bruger den, takket være hvilken al moderne elektronik fungerer.
Det skal huskes, at naturfænomener kan være både nyttige og skadelige for mennesker. At studere fra skolebenken og videreuddannelse hjælper folk klogt med at bruge verdens fænomener til gavn for samfundet.
