Elektro Fiziko: persistemo, sperto, unuo

Elektro Fiziko - estas io, per kiu frontas ĉiu el ni. En ĉi tiu artikolo ni esploros pri la bazaj konceptoj asociitaj kun ĝi.

Kio estas elektro? Por la uninitiated persono estas asociita kun fulmo aŭ energiprovizo TV kaj lavmaŝino. Li scias, ke la uzo de elektra elektro. Kion alian li diru? Pri nia dependeco de elektro por esti memorigis potenco linioj. Iu povas citi plurajn aliajn ekzemplojn.

Tamen, pro elektro estas multaj aliaj, malpli evidenta, sed ĉiutaga fenomenoj. Kun ĉiuj el ili ni enkonduki fiziko. Elektro (taskoj, difinoj kaj formuloj) ni komencas studi en la lernejo. Kaj ni lernas multajn interesajn aferojn. Rezultas, la batadon koro, kurante atleto, dormanta infano kaj flosanta fiŝoj - ĉiuj generi elektran energion.

Elektronoj kaj protonoj

Ni difini la bazajn konceptojn. El la vidpunkto de la sciencisto, elektro fiziko asociita kun la movado de elektronoj kaj aliaj eroj ŝarĝita en diversaj substancoj. Tial, la scienca kompreno de la naturo de la fenomeno de intereso al ni dependas de la nivelo de scio pri atomoj kaj iliaj konsistigaj subatoma partikloj. La ŝlosilo de ĉi tiu kompreno estas etaj elektronoj. Atomoj de ajna substanco konsistanta unu aŭ pli elektronoj moviĝas en malsamaj orbitoj ĉirkaŭ la kernon, kiel la planedo orbitas ĉirkaŭ la suno. Tipe, la nombro de elektronoj en atomo estas egala al la nombro de protonoj en la nukleo. Tamen, protonojn, estante konsiderinde pli peza ol la elektronoj povas esti konsiderata kvazaŭ difinitaj en la centro de la atomo. Tiu ege simpligita modelo de la atomo estas sufiĉa por klarigi la fundamentojn de tiaj fenomenoj kiel elektro fiziko.

Kion alian vi bezonas scii? La elektronoj kaj protonoj havas la saman plej granda elektra ŝargo (sed de kontraŭa signo), kaj ili altiras unu la alian. zorge de la protono estas pozitiva kaj la elektrono - negativaj. Atom havanta elektrono estas pli granda ol aŭ malpli ol kutime, nomita jono. Se la atomon ne sufiĉas, oni nomas pozitiva jono. Se ĝi enhavas troo de ili, oni nomas negativa jono.

Kiam elektronoj forlasas la atomon kiu akiras iun pozitiva ŝarĝo. Elektrona senigita de ĝia malo - protono aŭ moviĝas al alia atomo, aŭ reveni al la antaŭa.

Kial elektronoj forlasas la atomon?

Ĉi tio estas pro pluraj kialoj. La plej komuna estas la fakto, ke sub la impulso de lumo aŭ ajna ekstera elektrono en atomo moviĝas elektrono povas esti elĵetita de lia orbito. Varmo kaŭzas la atomoj oscili rapida. Tio signifas ke la elektronoj povas esti elsendita de ĝia atomon. En kemiaj reagoj, ili ankaŭ movi de atomo al atomo.

Bona ekzemplo de la rilato de kemiaj kaj elektra aktiveco de la muskoloj al ni. Iliaj fibroj kontrakton kiam elektra signalo de la nerva sistemo. Elektra kurento stimulas la kemiaj reagoj. Ili ankaŭ konduki al redukto en muskolo. Eksteraj elektraj signaloj estas ofte uzata por artefarite stimulas muskolo aktiveco.

konduktiveco

En iuj substancoj elektronoj sub influo de ekstera elektra kampo movas pli libere ol en aliaj. Oni diras, ke tiaj materialoj havas bonajn konduktiveco. Ili estas nomitaj konduktoroj. Ĉi tiuj inkludas plej metaloj, varmaj gasoj kaj iuj likvaj. Aero, kaŭĉuko kaj oleo, polietileno kaj vitro ne konduki elektron. Ili estas nomataj izolaĵoj kaj estas uzataj por izolado de bonaj ŝoforoj. Ideala izolaĵoj (absolute ne direktante nuna) ne ekzistas. Sub iuj kondiĉoj, elektronoj povas esti forigita de iu atomo. Kutime, tamen, ĉi tiuj kondiĉoj estas tiel malfacila por plenumi tiu de praktika vidpunkto, tia substanco povas esti konsiderata kiel ne-konduktiva.

Akiranta acquainted kun la scienco kiel fiziko (sekcio "Elektro"), ni lernas ke ekzistas speciala grupo de substancoj. Ĝi semiconductores. Ili kondutis parte kiel dielektriko, kaj parte - kiel direktoroj. Ĉi tiuj inkluzivas precipe inkludas: germanio, silicio, kaj rusto de kupro. Pro liaj proprietoj de semiconductores trovas multajn uzojn. Ekzemple, povas esti elektra valvo: kiel biciklo pneŭo valvo ĝi ebligas la akuzojn moviĝi en unu direkto nur. Tiaj aparatoj estas nomataj rektifilojn. Ili estas uzataj en miniaturo radioriceviloj, kaj grandaj elektrocentraloj por konverti AC al Dc.

Varmo estas kaosa formo de movado de molekuloj aŭ atomoj kaj la temperaturo - mezuro de la intenseco de la movado (maksimume metaloj malsupren movado de elektrona temperaturo iĝas pli malfiksas). Tio signifas, ke la rezisto al libera movado de elektronoj malpliiĝas kun malkreskanta temperaturo. Alivorte, la conductividad de la metalo pliigas.

superconductividad

En iuj substancoj ĉe tre malaltaj temperaturoj, rezisto al flui de elektronoj tute malaperas kaj la elektronoj komenci movante ĝin daŭre senfine. Tiu fenomeno estas nomita superconductividad. Ĉe temperaturo kelkajn gradojn super absoluta nulo (- 273 ° C) ĝi observas en metaloj kiel ekzemple stano, plumbo, aluminio, kaj niobo.

Iras De Graaff generatoro

La instruplano inkludas diversajn eksperimentojn kun elektro. Tie mozhestvo generatoroj specioj, el kiuj ni ŝatus ellabori. La Iras De Graaff akcelilo kutimas akiri superhigh tensio. Se objekto enhavantaj troo de pozitivaj jonoj, por meti en la ujo, tiam ĉe la interna surfaco de tiu lasta estos elektronoj, kaj ekstere - la sama kvanto de pozitivaj jonoj. Se nun tuŝas la internan surfacon de la ŝargita objekto, tiam ĝi pasos ĉiuj liberaj elektronoj. En la ekstera de la pozitivaj ŝarĝoj restas.

En la Iras De Graaff pozitivaj jonoj de la fonto estas aplikitaj al bendo transportadora etendante ene de metala sfero. Bendo konektita al la interna surfaco de la sfero de dirigento en la formo de la kresto. La elektronoj fluas de la interna surfaco de la sfero. Sur la ekstera flanko aperas pozitivaj jonoj. La efiko povas esti plibonigita uzante du generatoroj.

elektra kurento

En lerneja fiziko Kompreneble ĝi inkludas tiaĵon kiel elektra fluo. Kio estas? La elektra kurento pro la movado de elektraj ŝargoj. Kiam la elektra lampo konektita al la kuirilaro, estas enŝaltita, nuna fluas laŭlonge de la drato de unu poluso de la baterio al la lampo, tiam tra lia hararo, kaŭzante ĝin al ardi kaj revenas reen al la dua drato al la alia poluso de la baterio. Se vi turnas la ŝaltilon malfermos la cirkviton - aktuala trafiko haltas kaj lumo eliras.

La moviĝo de elektronoj

Nuna plejofte estas ordigita movado de la elektronoj en la metalaj funkciado kiel la direktoro de orkestro. Ĉiuj konduktoroj kaj kelkaj aliaj substancoj ĉiam okazas kelkaj hazardaj ilia movado, eĉ se la nuna ne fluas. La elektronoj en la substanco povas esti relative libera, aŭ forte kunligitaj. Bonan konduktoroj havas liberaj elektronoj povis moviĝi. Sed en malriĉaj ŝoforoj aŭ izolaĵoj, la plimulto de ĉi tiuj eroj estas sufiĉe firme ligitaj al la atomoj kiuj malhelpas ilian movadon.

Kelkfoje natura aŭ artefarite kreita en la dirigento moviĝo de elektronoj en certa direkto. Tiu fluo nomiĝas kaj elektra ŝoko. Ĝi mezuras en amperoj (A). Nuna portantoj povas ankaŭ servi kiel jonoj (en gasoj aŭ solvojn) kaj "truo" (manko de elektronoj en iuj tipoj de semiconductores. Lastaj konduti kiel pozitive ŝargita portantoj de la elektra fluo. Peli la elektronoj movi en unu direkto aŭ alia, postulis forton. En naturo, lia fonto povas esti: ekspozicio al sunlumo, magneta efikoj kaj kemiaj reagoj Kelkaj el ili estas uzataj por produkti elektran kurenton Kutime tiucele estas: .. generatoro uzanta magnetajn efikojn, kaj elemento (kuirilaro), la efiko de kiu estas pro kemiaj reagoj. Ambaŭ aparatoj, krei forton electromotriz (EMF) kaŭzas elektronoj movi en unu direkto laŭ la ĉeno. La grando de la emf estas mezurata en voltoj (V). Ĉi tiuj estas la bazaj unuoj de potenco mezurado.

La grando de la EMF kaj aktuala estas interkonektitaj kiel premo kaj fluo en la likvaĵo. Akvo pipoj ĉiam plenaj de akvo sub certa premo, sed la akvo komencas flui nur kiam la valvo estas malfermita.

Simile, la elektra cirkvito povas esti konektita al fonto de electromotriz forto, sed la aktuala en ĝi ne fluas, dum ne esti establita vojon, kiun la elektronoj povas moviĝi. Ili povas esti, ekzemple, elektra lampo aŭ polvosuĉilon, la ŝaltilon ĉi tie ludas la rolon de gruo ", kio produktas" fluon.

La rilatumo inter nunaj kaj tensio

Kiel la tensio pliigas kaj la nuna kresko en la cirkvito. Studanta fiziko Kompreneble, ni scias, ke elektraj cirkvitoj estas formitaj de pluraj malsamaj sekcioj: kutime ŝanĝi dratojn kaj aparato - konsumanto de elektro. Ili estas ĉiuj ligitaj kune, provizas rezisto al elektra fluo, kiu (supozante temperaturo konstanta) ne ŝanĝas kun tempo, sed por ĉiu el ili estas malsama por ĉi tiuj eroj. Sekve, se la sama tensio estas aplikita al la lampo kaj al la fero, la fluo de elektronoj en ĉiu el la aparatoj estos malsama pro siaj malsamaj rezisto. Sekve, la fluo tra aparta cirkviton parto estas difinita ne nur tensio, sed la rezisto de direktoroj kaj aparatoj.

Ohm Leĝo

La elektra rezisto estas mezurata en omoj (omo) en tia scienco kiel fiziko. Elektro (formulo difinoj eksperimentoj) - larĝa temo. Ni ne montras kompleksajn formuloj. Por la unua konatiĝo kun la temo sufiĉe dirite supre. Tamen, formulo valoras alporti. Estas klako. Por ajna dirigento aŭ sistemo de direktistoj kaj aparatoj rilato inter la tensio, nunaj kaj rezisto estas donita per: tension = nuna x rezisto. Tiu estas matematika esprimo de Ohm la leĝo, nomita en honoro de Georg Ohm (1787-1854 gg.), Kiu estas la unua por establi la rilaton inter ĉi tiuj tri parametroj.

Elektro Fiziko - tre interesa branĉo de scienco. Ni konsideras nur la bazaj konceptoj asociitaj kun ĝi. Vi scias kion elektro estas, kiel ĝi estas formita. Ni esperas ke tio informo estas utila por vi.