Qual è la corrente elettrica in parole semplici

Ogni persona ha un concetto astratto di corrente elettrica. Per un apparecchio elettrico, una fonte di energia è una specie di fonte d'aria per qualsiasi organismo respiratorio. Ma in questi confronti, la comprensione della natura del fenomeno è limitata e solo gli specialisti comprendono l'essenza più profondamente.

Nel curriculum scolastico, tutti seguono un corso di fisica, che descrive i concetti e le leggi di base dell'elettricità. Un approccio asciutto e scientifico non provoca interesse nei bambini, quindi la maggior parte degli adulti non ha idea di cosa sia una corrente elettrica, perché si alzi, come abbia un'unità di misura o come qualsiasi cosa possa muoversi attraverso fili di metallo immobili, e persino far funzionare gli elettrodomestici.

In parole semplici sulla corrente elettrica

La definizione standard di un manuale di fisica scolastica descrive in modo succinto il fenomeno della corrente elettrica. Ma francamente, puoi capirlo appieno se studi l'argomento molto più profondamente. Dopotutto, le informazioni sono presentate in un'altra lingua: scientifica. È molto più facile capire la natura di un fenomeno fisico se descrivi tutto in un linguaggio familiare comprensibile a qualsiasi persona. Ad esempio, corrente in metallo.

Dovrebbe iniziare con il fatto che tutto ciò che consideriamo solido e immobile è solo a nostro avviso. Un pezzo di metallo steso a terra è un corpo immobile monolitico in senso umano. Per un'analogia, immagina il nostro pianeta nello spazio, guardandolo dalla superficie di Marte. La terra sembra essere un corpo intero, immobile. Se ci avviciniamo alla sua superficie, diventerà ovvio che questo non è un pezzo monolitico di materia, ma un movimento costante: acqua, gas, esseri viventi, piastre litosferiche - tutto ciò si muove ininterrottamente, sebbene non sia visibile da lontano spazio.

Torniamo al nostro pezzo di metallo steso a terra. È immobile, perché lo guardiamo di lato come un oggetto monolitico. A livello atomico, è costituito da elementi minuti in costante movimento. Sono diversi, ma tra tutti noi siamo interessati agli elettroni, che creano un campo elettromagnetico nei metalli, che genera la stessa corrente. La parola "corrente" deve essere intesa alla lettera, perché quando gli elementi con una carica elettrica si muovono, cioè "scorrono" da un oggetto carico a un altro, si verifica una "corrente elettrica".

Avendo capito i concetti di base, possiamo ricavare una definizione generale:

Per comprendere l'essenza in modo più preciso, è necessario approfondire i dettagli e ottenere risposte a diverse domande di base.

Risposte alle principali domande sulla corrente elettrica

Dopo che la definizione è stata formulata, sorgono diverse domande logiche.

1. Cosa fa muovere l'attuale "flusso", cioè?
2. Se gli elementi metallici più piccoli si muovono costantemente, perché non si deformano?
3. Se qualcosa fluisce da un oggetto a un altro, la massa di questi oggetti cambia?

La risposta alla prima domanda è semplice. Mentre l'acqua scorre da un punto alto a uno basso, così gli elettroni fluiranno da un corpo con una carica elevata a un corpo con un livello basso, obbedendo alle leggi della fisica. E la "carica" ​​(o potenziale) è il numero di elettroni nel corpo, e più ci sono, maggiore è la carica.Se viene stabilito un contatto tra due corpi con cariche diverse, gli elettroni del corpo più carico fluiranno nel meno carico. Quindi ci sarà una corrente che finirà quando le cariche dei due corpi di contatto si equivalgono.

Per capire perché il filo non cambia la struttura, nonostante sia costantemente in movimento, è necessario immaginarlo sotto forma di una grande casa in cui vivono le persone. La dimensione della casa non cambierà su quante persone entrano ed escono, così come si spostano all'interno. In questo caso, una persona è un analogo di un elettrone in un metallo: si muove liberamente e non ha una massa speciale rispetto all'intero edificio.

Se gli elettroni si spostano da un corpo a un altro - perché la massa dei corpi non cambia? Il fatto è che il peso dell'elettrone è così piccolo che anche se si rimuovono tutti gli elettroni dal corpo, la sua massa non cambierà.

Cos'è un'unità di corrente

Per "calcolare" la corrente elettrica, vengono utilizzate diverse unità di misura, analizzeremo tre principali:

• Forza attuale.
• Tensione.
• Resistenza.

Se provi a descrivere il concetto di forza attuale in parole semplici, è meglio immaginare il flusso di macchine che passano attraverso un tunnel. Le auto sono elettroni e un tunnel è un filo. Più macchine passano in un momento nel tempo attraverso la sezione trasversale del tunnel - maggiore è la forza attuale, che viene misurata dal dispositivo sotto il nome di "amperometro" in Ampere (A), e nelle formule è indicata dalla lettera (I).

La tensione è un valore relativo che esprime la differenza nelle cariche dei corpi tra cui scorre la corrente. Se un oggetto ha una carica molto alta e l'altro è molto basso, allora ci sarà un'alta tensione tra loro, per misurare quale voltmetro e un'unità chiamata Volt (V) sono usati. Nelle formule identificate dalla lettera (U).

La resistenza caratterizza la capacità di un conduttore, filo conduttore di rame, di far passare una certa quantità di corrente attraverso se stesso, cioè gli elettroni. Il conduttore di resistenza genera calore, spendendo parte dell'energia della corrente che lo attraversa, riducendo così la sua forza. La resistenza viene calcolata in Ohm (Ohm) e la lettera (R) viene utilizzata nelle formule.

Formule per il calcolo delle caratteristiche attuali

Utilizzando tre quantità fisiche, è possibile calcolare le caratteristiche della corrente usando la legge di Ohm. È espresso dalla formula:

I = U / R

Dove I è la forza attuale, U è la tensione nel circuito, R è la resistenza.

Dalla formula vediamo che l'intensità della corrente viene calcolata dividendo il valore della tensione per il valore della resistenza. Quindi abbiamo la formulazione della legge:

Matematicamente, altri componenti possono essere calcolati da questa formula.

resistenza:

R = U / I

tensione:

U = I * R

È importante notare che la formula è valida solo per una sezione specifica della catena. Per un circuito completo, chiuso, così come altri casi speciali, ci sono altre leggi di Ohm.

L'effetto della corrente su diversi materiali e esseri viventi

Diversi elementi chimici si comportano diversamente sotto l'azione della corrente. Alcuni superconduttori non resistono agli elettroni che si muovono attraverso di essi, senza provocare alcuna reazione chimica. I metalli con uno stress eccessivo possono essere distrutti, sciolti. I dielettrici che non passano corrente non entrano in alcuna interazione con esso e quindi proteggono l'ambiente da esso. Questo fenomeno viene utilizzato con successo dall'uomo nell'isolamento di fili con gomma.

Per gli organismi viventi, la corrente è un fenomeno ambiguo. È in grado di avere effetti sia benefici che distruttivi. Le persone usano da tempo scariche controllate per scopi medicinali: da scariche leggere che stimolano l'attività cerebrale a potenti scosse elettriche che possono avviare un cuore fermo e riportare in vita una persona. Una forte scarica può portare a gravi problemi di salute, ustioni, morte dei tessuti e persino morte istantanea. Quando si lavora con apparecchi elettrici, è necessario osservare le norme di sicurezza.

In natura, puoi trovare molti fenomeni in cui il ruolo chiave è giocato dall'elettricità: dalle creature di acque profonde (rampe elettriche) che possono scuotere, ai fulmini durante un temporale. Un uomo ha a lungo dominato questa forza naturale e la utilizza abilmente, grazie alla quale tutti i moderni dispositivi elettronici funzionano.

Va ricordato che i fenomeni naturali possono essere sia utili che dannosi per l'uomo. Studiare dal banco di scuola e proseguire gli studi aiuta le persone a usare saggiamente i fenomeni del mondo a beneficio della società.