Apakah arus elektrik dengan perkataan mudah

Setiap orang mempunyai konsep abstrak arus elektrik. Untuk perkakas elektrik, sumber kuasa adalah sejenis sumber udara untuk mana-mana organisma pernafasan. Tetapi dalam perbandingan ini, pemahaman mengenai sifat fenomena ini adalah terhad, dan hanya pakar yang memahami intipati dengan lebih mendalam.

Dalam kurikulum sekolah, setiap orang mengambil kursus fizik, yang menerangkan konsep asas dan undang-undang elektrik. Pendekatan yang kering dan saintifik tidak menimbulkan minat terhadap kanak-kanak, oleh itu kebanyakan orang dewasa tidak tahu apa arus elektrik, mengapa ia timbul, bagaimana ia mempunyai unit ukuran, atau bagaimana apa-apa boleh bergerak melalui wayar logam tak alih, dan juga membuat peralatan elektrik berfungsi.

Dalam kata-kata ringkas mengenai arus elektrik

Takrif standard dari buku teks fizik sekolah dengan ringkas menggambarkan fenomena arus elektrik. Tetapi terus terang, anda dapat memahami sepenuhnya ini jika anda mengkaji subjek jauh lebih mendalam. Lagipun, maklumat itu dibentangkan dalam bahasa yang lain - saintifik. Lebih mudah untuk memahami sifat fenomena fizikal jika anda menerangkan segala sesuatu dalam bahasa yang biasa yang difahami oleh mana-mana orang. Sebagai contoh, semasa dalam logam.

Ia sepatutnya bermula dengan hakikat bahawa semua yang kita anggap kukuh dan tidak bergerak hanya dalam pandangan kita. Sekeping logam berbaring di atas tanah adalah badan yang tidak bergerak monolitik dalam arti manusia. Untuk analogi, bayangkan planet kita di angkasa, melihatnya dari permukaan Marikh. Bumi seolah-olah menjadi badan yang tidak bergerak. Jika anda mendekati permukaannya, ia akan menjadi jelas bahawa ini bukan sekeping bahan tunggal, tetapi pergerakan yang tetap: air, gas, makhluk hidup, piring lithospherik - semua ini bergerak tanpa henti, walaupun ini tidak dapat dilihat dari jarak jauh.

Mari kita kembali kepada sekeping logam yang berbaring di atas tanah. Ia tidak bergerak, kerana kita melihatnya dari sisi sebagai objek monolitik. Di peringkat atom, ia terdiri daripada elemen minit yang sentiasa bergerak. Mereka berbeza, tetapi di antara semua, kita berminat dengan elektron, yang menghasilkan medan elektromagnet dalam logam, yang menjana arus yang sama. Perkataan "semasa" mesti difahami secara literal, kerana apabila unsur-unsur dengan cas elektrik bergerak, iaitu, "aliran" dari satu objek yang dikenakan kepada yang lain, maka "arus elektrik" berlaku.

Setelah memahami konsep asas, kita dapat memperoleh definisi umum:

Untuk memahami esensi dengan lebih tepat, anda perlu menyelidiki butiran dan mendapatkan jawapan kepada beberapa soalan asas.

Jawapan kepada soalan utama mengenai arus elektrik

Selepas definisi dirumuskan, beberapa soalan logik timbul.

1. Apa yang membuat "aliran" semasa, iaitu, bergerak?
2. Jika unsur logam terkecil sentiasa bergerak, maka mengapa ia tidak cacat?
3. Jika sesuatu mengalir dari satu objek ke yang lain, adakah jisim objek tersebut berubah?

Jawapan kepada soalan pertama adalah mudah. Apabila air mengalir dari titik yang tinggi ke yang rendah, maka elektron akan mengalir dari badan dengan caj tinggi ke badan yang rendah, mematuhi undang-undang fizik. Dan "caj" (atau potensi) adalah jumlah elektron dalam badan, dan semakin banyak terdapat, semakin tinggi pertuduhan.Sekiranya hubungan dibuat antara dua badan dengan caj yang berlainan, elektron dari badan yang lebih tinggi akan mengalir ke dalam yang kurang dikenakan. Oleh itu, terdapat arus yang akan berakhir apabila tuduhan kedua-dua badan hubungan menyamakan kedudukan.

Untuk memahami mengapa dawai tidak mengubah struktur, walaupun terdapat pergerakan terus di dalamnya, anda perlu membayangkannya dalam bentuk sebuah rumah besar di mana orang hidup. Saiz rumah tidak akan berubah kepada berapa banyak orang masuk dan keluar, serta bergerak ke dalam. Dalam kes ini, seseorang adalah analog elektron dalam logam - ia bergerak dengan bebas dan tidak mempunyai jisim istimewa berbanding dengan keseluruhan bangunan.

Sekiranya elektron berpindah dari satu badan ke yang lain - kenapa jisim badan tidak berubah? Faktanya ialah berat elektron sangat kecil sehingga walaupun anda mengeluarkan semua elektron dari tubuh, jisimnya tidak akan berubah.

Apakah unit semasa

Untuk "mengira" arus elektrik, unit pengukuran yang berlainan digunakan, kita akan menganalisis tiga yang utama:

• Kekuatan semasa.
• Voltan.
• Rintangan

Sekiranya anda cuba menggambarkan konsep kekuatan semasa dengan kata-kata mudah, lebih baik bayangkan aliran kereta melalui terowong. Kereta adalah elektron, dan terowong adalah wayar. Semakin banyak kereta berlalu pada satu masa dalam masa melalui bahagian rentas terowong, semakin besar kekuatan semasa, yang diukur oleh alat yang disebut "ammeter" di Amperes (A), dan dalam formula ditunjukkan oleh huruf (I).

Voltan adalah nilai relatif yang menyatakan perbezaan dalam tuduhan badan di antara aliran semasa. Jika satu objek mempunyai caj yang sangat tinggi dan yang lain adalah sangat rendah, maka akan ada voltan tinggi di antara mereka, untuk mengukur yang voltmeter dan satu unit disebut Volt (V) digunakan. Dalam formula yang dikenal pasti oleh huruf (U).

Rintangan mencirikan keupayaan konduktor, konduktif tembaga dawai, untuk melewati arus tertentu melalui dirinya sendiri, iaitu, elektron. Konduktor penentangan menghasilkan haba, membelanjakan sebahagian daripada tenaga semasa mengalir melaluinya, dengan itu menurunkan kekuatannya. Rintangan dikira dalam Ohms (Ohms), dan huruf (R) digunakan dalam formula.

Formula untuk mengira ciri-ciri semasa

Menggunakan tiga kuantiti fizikal, adalah mungkin untuk mengira ciri-ciri arus menggunakan Hukum Ohm. Ia dinyatakan dengan formula:

I = U / R

Di mana saya adalah kekuatan semasa, U adalah voltan dalam litar, R adalah rintangan.

Daripada formula yang kita lihat kekuatan semasa dikira dengan membahagikan nilai voltan dengan nilai rintangan. Oleh itu, kita mempunyai kata-kata undang-undang:

Matematik, komponen lain boleh dikira dari formula ini.

Rintangan

R = U / I

Voltan:

U = I * R

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa formula itu sah hanya untuk seksyen tertentu rantai. Untuk litar tertutup lengkap, serta kes-kes khas lain, terdapat undang-undang Ohm yang lain.

Kesan arus pada bahan dan benda hidup yang berlainan

Unsur-unsur kimia yang berbeza bertindak berbeza di bawah tindakan semasa. Sesetengah superkonduktor tidak menahan elektron bergerak melalui mereka, tanpa menyebabkan sebarang reaksi kimia. Logam dengan tekanan yang berlebihan bagi mereka boleh dimusnahkan, mencairkan. Dielektrik yang tidak lulus semasa tidak memasuki sebarang interaksi dengannya sama sekali dan dengan itu melindungi alam sekitar daripada itu. Fenomena ini berjaya digunakan oleh manusia dalam penebat kabel dengan getah.

Untuk organisma hidup, arus adalah fenomena yang samar-samar. Dia dapat mempunyai kedua-dua kesan yang bermanfaat dan merosakkan. Orang ramai telah lama menggunakan pelepasan terkawal untuk tujuan perubatan: dari pelepasan cahaya yang merangsang aktiviti otak untuk kejutan elektrik yang kuat yang boleh memulakan jantung berhenti dan membawa seseorang kembali ke kehidupan. Pelepasan kuat boleh membawa kepada masalah kesihatan yang serius, terbakar, kematian tisu, dan juga kematian segera. Apabila bekerja dengan peralatan elektrik, peraturan keselamatan mesti diperhatikan.

Secara semulajadi, anda boleh menemui banyak fenomena di mana peranan utama dimainkan oleh elektrik: dari makhluk laut dalam (landai elektrik) yang boleh mengejutkan, kepada kilat semasa ribut petir. Seorang lelaki telah lama menguasai tenaga semula jadi ini dan menggunakannya dengan mahir, berkat yang semua kerja-kerja elektronik moden.

Harus diingat bahawa fenomena semula jadi boleh menjadi berguna dan berbahaya kepada manusia. Belajar dari bangku sekolah dan pendidikan lanjut membantu orang dengan bijak menggunakan fenomena dunia untuk kepentingan masyarakat.