Elektrik akımı kavramı ve nasıl ölçüldüğü. Doğru ve alternatif akım

Bir kişi elektrik akımı yaratmayı ve kullanmayı öğrendiğinde yaşam kalitesi önemli ölçüde arttı. Artık elektriğin önemi her geçen yıl artmaya devam ediyor. Daha fazlasını anlamayı öğrenmek için karmaşık sorunlar Elektrikle ilgili olarak öncelikle elektrik akımının ne olduğunu anlamalısınız.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/1-7-768x299..jpg 846w"size="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Elektrik boşalması

Güncel olan nedir

Tanım elektrik akımı– bu, pozitif veya negatif yüklü, hareketli taşıyıcı parçacıkların yönlendirilmiş akışı biçimindeki temsilidir. Şarj taşıyıcıları şunlar olabilir:

• metallerde hareket eden eksi işaretiyle yüklü elektronlar;
• sıvı veya gazlardaki iyonlar;
• Yarı iletkenlerdeki hareketli elektronlardan kaynaklanan pozitif yüklü delikler.

Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/2-7-600x315.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/2-7.jpg 610w"sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Bir iletkendeki elektrik akımı

Akımın ne olduğu aynı zamanda bir elektrik alanının varlığıyla da belirlenir. Bu olmadan, yüklü parçacıkların yönlendirilmiş bir akışı ortaya çıkmayacaktır.

Elektrik akımı kavramıTezahürlerini listelemeden eksik kalır:

1. Herhangi bir elektrik akımına manyetik bir alan eşlik eder;
2. İletkenler geçtikçe ısınır;
3. Elektrolitler kimyasal bileşimi değiştirir.

İletkenler ve yarı iletkenler

Elektrik akımı yalnızca iletken bir ortamda var olabilir, ancak akışının doğası farklıdır:

1. Metal iletkenler, bir elektrik alanının etkisi altında hareket etmeye başlayan serbest elektronlar içerir. Sıcaklık arttığında iletkenlerin direnci de artar, çünkü ısı, serbest elektronlara müdahale eden kaotik bir düzende atomların hareketini arttırır;
2. İÇİNDE sıvı ortam Elektrolitlerin oluşturduğu elektrik alanı, yükün işaretine bağlı olarak pozitif ve negatif kutuplara (elektrotlara) doğru hareket eden katyon ve anyonların oluşumu olan bir ayrışma sürecine neden olur. Elektrolitin ısıtılması, moleküllerin daha aktif ayrışması nedeniyle dirençte bir azalmaya yol açar;

Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/3-7-600x358.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/3-7-768x458..jpg 800w"sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Elektrolitlerde elektrik akımı

Önemli! Elektrolit katı olabilir ancak içindeki akım akışının doğası sıvı ile aynıdır.

1. Gazlı ortam aynı zamanda harekete geçen iyonların varlığıyla da karakterize edilir. Plazma oluşur. Radyasyon aynı zamanda yönlendirilmiş harekete katılan serbest elektronları da üretir;
2. Vakumda bir elektrik akımı oluşturulduğunda, negatif elektrotta salınan elektronlar pozitif elektrota doğru hareket eder;
3. Yarı iletkenlerde ısıtıldığında bağları kıran serbest elektronlar bulunur. Yerlerinde “artı” işaretli yüklü delikler var. Delikler ve elektronlar yönlendirilmiş hareket yaratma yeteneğine sahiptir.

İletken olmayan ortamlara dielektrik denir.

Önemli! Akımın yönü, artı işaretli yük taşıyıcı parçacıkların hareket yönüne karşılık gelir.

Akım türü

1. Devamlı. Sabit ile karakterize edilir niceliksel değer akım ve yön;
2. Değişken. Zamanla özelliklerini periyodik olarak değiştirir. Değiştirilen parametreye bağlı olarak birkaç çeşide ayrılır. Temel olarak akımın niceliksel değeri ve yönü bir sinüzoid boyunca değişir;
3. Girdap akımları. Manyetik akı değiştiğinde meydana gelir. Kutuplar arasında hareket etmeden kapalı devreler oluşturun. İtibaren girdap akımları yoğun ısı oluşumuna neden olur ve bunun sonucunda kayıplar artar. Çekirdeklerde elektromanyetik bobinler katı bir plaka yerine ayrı ayrı izole edilmiş plakalardan oluşan bir tasarım kullanılarak sınırlıdırlar.

Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/4-6-600x450.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/4-6.jpg 640w"sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Çekirdekteki girdap akımları

Elektriksel özellikler

1. Mevcut güç. Bu kantitatif ölçüm iletkenlerin kesiti boyunca birim zaman başına geçen yük. Yükler coulomb (C) cinsinden ölçülür, zaman birimi saniyedir. Mevcut güç C/s'dir. Ortaya çıkan orana, akımın niceliksel değerini ölçen amper (A) adı verildi. Ölçüm cihazı, elektrik bağlantı devresine seri olarak bağlanan bir ampermetredir;
2. Güç. İletkendeki elektrik akımının ortamın direncini aşması gerekir. Belli bir süre içerisinde bunun üstesinden gelmek için harcanan iş güç olacaktır. Bu durumda elektrik diğer enerji türlerine dönüştürülür - iş yapılır. Güç akım ve gerilime bağlıdır. Ürünleri aktif gücü belirleyecektir. Zamanla çarpıldığında, sayacın gösterdiği enerji tüketimi elde edilir. Güç, volt-amper (VA, kVA, mVA) veya watt (W, kW, mW) cinsinden ölçülebilir;
3. Gerilim. Üçünden biri en önemli özellikler. Akımın akması için, elektrik bağlantılarından oluşan kapalı bir devrede iki nokta arasında potansiyel bir fark yaratılması gerekir. Gerilim yapılan işle karakterize edilir Elektrik alanı tek bir şarj taşıyıcısını hareket ettirirken. Formüle göre gerilim birimi J/C'dir ve bu da volta (V) karşılık gelir. Ölçme cihazı paralel bağlanmış bir voltmetredir;
4. Rezistans. İletkenlerin elektrik akımını iletme yeteneğini karakterize eder. İletken malzemesi, uzunluğu ve kesit alanı ile belirlenir. Ölçüm ohm (Ohm) cinsindendir.

Elektrik akımı kanunları

Elektrik devreleri üç ana yasa kullanılarak hesaplanır:

1. Ohm kanunu. 19. yüzyılın başlarında bir Alman fizikçi tarafından araştırılmış ve formüle edilmiştir. doğru akım, daha sonra değişkene de uygulandı. Akım, gerilim ve direnç arasındaki ilişkiyi kurar. Hemen hemen her elektrik devresi Ohm kanununa göre hesaplanır. Temel formül: I = U/R veya mevcut güç direkt hattadır orantılı bağımlılık gerilimli ve ters – dirençli;

Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/5-7-600x450.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/5-7-768x576..jpg 800w"sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Ohm'un devre bölümü yasası

1. Faraday yasası. Şunu ifade eder: elektromanyetik indüksiyon. İletkenlerdeki endüktif akımların ortaya çıkışı, kapalı bir döngüde EMF'nin (elektromotor kuvvet) indüksiyonu nedeniyle zamanla değişen manyetik akının etkisinden kaynaklanır. Volt cinsinden ölçülen indüklenen emk'nin büyüklüğü, manyetik akının değişme hızıyla orantılıdır. İndüksiyon kanunu sayesinde jeneratörler elektrik üretir;
2. Joule-Lenz yasası. Var önemliısıtma, aydınlatma cihazları ve diğer elektrikli ekipmanların tasarımı ve üretiminde kullanılan iletkenlerin ısınmasını hesaplarken. Kanun, elektrik akımının geçişi sırasında açığa çıkan ısı miktarını belirlememize izin verir:

burada I akan akımın gücüdür, R dirençtir, t zamandır.

Atmosferdeki elektrik

Atmosferde bir elektrik alanı mevcut olabilir ve iyonlaşma süreçleri meydana gelir. Oluşumlarının doğası tam olarak açık olmasa da çeşitli açıklayıcı hipotezler vardır. En popüler olanı, atmosferdeki elektriği temsil eden bir analog olarak bir kapasitördür. Plakaları belirlenebilir yeryüzü ve aralarında bir dielektrik - havanın - dolaştığı iyonosfer.

Atmosfer elektriğinin türleri:

1. Yıldırım deşarjları. Yıldırım ile görünür parlaklık ve gök gürültüsü. Yıldırım voltajı 500.000 A akımda yüz milyonlarca volta ulaşır;

Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/6-5-600x399.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/6-5-210x140..jpg 721w"sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Yıldırım deşarjları

1. Aziz Elmo'nun Ateşi. Tellerin, direklerin etrafında oluşan elektriğin korona deşarjı;
2. Top Yıldırım. Havada hareket eden top şeklinde bir akıntı;
3. Kutup ışıkları. Uzaydan nüfuz eden yüklü parçacıkların etkisi altında dünyanın iyonosferinin çok renkli parıltısı.

Elektrik uygulaması

Adam tarafından kullanılmış faydalı özellikler Hayatın her alanında elektrik akımı:

• aydınlatma;
• sinyal iletimi: telefon, radyo, televizyon, telgraf;
• elektrikli ulaşım: trenler, elektrikli arabalar, tramvaylar, troleybüsler;
• konforlu bir mikro iklim yaratmak: ısıtma ve iklimlendirme;
• Tıbbi malzeme;
• ev kullanımı: elektrikli aletler;
• bilgisayarlar ve mobil cihazlar;
• endüstri: makineler ve ekipmanlar;
• elektroliz: alüminyum, çinko, magnezyum ve diğer maddelerin üretimi.

Data-lazy-type = "image" data-src = "http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/02/7-3-600x388.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/02/7-3-768x496..jpg 823w"sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Elektrik uygulaması

Elektrik tehlikesi

Koruyucu ekipman olmadan elektrik akımıyla doğrudan temas insanlar için ölümcüldür. Çeşitli etki türleri mümkündür:

• termal yanık;
• bileşiminde bir değişiklik ile kan ve lenfin elektrolitik parçalanması;
• sarsıcı kas kasılmaları tamamen durana kadar kalp fibrilasyonunu tetikleyebilir ve solunum sisteminin işleyişini bozabilir.

Önemli! Kişinin hissettiği akım 1 mA değeriyle başlar; eğer akım değeri 25 mA ise vücutta ciddi olumsuz değişiklikler olması mümkündür.

En çok ana karakteristik elektrik akımı - gerçekleştirebilir faydalı iş bir kişi için: evi aydınlatmak, çamaşırları yıkamak ve kurutmak, akşam yemeği pişirmek, evi ısıtmak. Günümüzde çok fazla enerji tüketimi gerektirmese de bilgi aktarımında kullanımı önemli bir yer tutmaktadır.

Video

Elektrik

Her şeyden önce elektrik akımının ne olduğunu bulmaya değer. Elektrik akımı, bir iletken içindeki yüklü parçacıkların düzenli hareketidir. Bunun ortaya çıkması için, öncelikle yukarıda belirtilen yüklü parçacıkların etkisi altında hareket etmeye başlayacakları bir elektrik alanının yaratılması gerekir.

Elektriğe ilişkin ilk bilgi, yüzyıllar önce sürtünme yoluyla üretilen elektrik “yükleri” ile ilgiliydi. Zaten eski zamanlarda insanlar, yünle ovulan kehribarın hafif nesneleri çekme yeteneği kazandığını biliyorlardı. Ama sadece XVI sonu yüzyılda İngiliz hekim Gilbert bu olguyu ayrıntılı olarak inceledi ve başka birçok maddenin de tamamen aynı özelliklere sahip olduğunu buldu. Kehribar gibi sürtündükten sonra hafif nesneleri çekebilen cisimlere elektrikli denir. Bu kelime Yunanca elektron - "amber" kelimesinden türetilmiştir. Şu anda bu durumdaki cisimlerin elektrik yükleri olduğunu söylüyoruz ve bu cisimlerin kendilerine de "yüklü" deniyor.

Elektrik yükleri her zaman yakın temastan kaynaklanır çeşitli maddeler. Gövdeler sağlamsa, yüzeylerinde bulunan mikroskobik çıkıntılar ve düzensizlikler nedeniyle yakın temasları engellenir. Bu tür cisimleri sıkıştırıp birbirine sürterek, basınç olmadan sadece birkaç noktada temas edecek yüzeylerini bir araya getiriyoruz. Bazı cisimlerde elektrik yükleri cisimler arasında serbestçe hareket edebilir. çeşitli parçalar, diğerlerinde bu imkansızdır. İlk durumda, gövdelere “iletkenler”, ikincisinde ise “dielektrikler veya yalıtkanlar” denir. Bütün metaller iletkendir sulu çözeltiler tuzlar ve asitler vb. Yalıtkanların örnekleri arasında amber, kuvars, ebonit ve normal koşullar altında bulunan tüm gazlar bulunur.

Bununla birlikte, gövdelerin iletkenlere ve dielektriklere bölünmesinin çok keyfi olduğu unutulmamalıdır. Bütün maddeler elektriği az ya da çok iletir. Elektrik yükleri pozitif ve negatiftir. Bu tür bir akım uzun sürmeyecek çünkü elektrikli gövdenin şarjı bitecek. Bir iletkende elektrik akımının devam etmesi için elektrik alanının korunması gerekir. Bu amaçlar için elektrik akımı kaynakları kullanılır. Elektrik akımının ortaya çıkmasının en basit durumu, telin bir ucunun elektrikli bir gövdeye, diğer ucunun toprağa bağlanmasıdır.

Ampullere ve elektrik motorlarına akım sağlayan elektrik devreleri, tarihi 1800'lü yıllara dayanan pillerin icadına kadar ortaya çıkmamıştı. Bundan sonra elektrik doktrininin gelişimi o kadar hızlı ilerledi ki, bir asırdan kısa bir süre içinde sadece fiziğin bir parçası olmakla kalmadı, aynı zamanda yeni bir elektrik medeniyetinin temelini oluşturdu.

Elektrik akımının temel miktarları

Elektrik miktarı ve akım. Elektrik akımının etkileri güçlü veya zayıf olabilir. Elektrik akımının gücü, belirli bir zaman biriminde devreden geçen yük miktarına bağlıdır. Kaynağın bir kutbundan diğerine ne kadar çok elektron taşınırsa, elektronların aktardığı toplam yük de o kadar büyük olur. Bu net yüke bir iletkenden geçen elektrik miktarı denir.

Özellikle elektrik akımının kimyasal etkisi elektrik miktarına bağlıdır; yani elektrolit çözeltisinden ne kadar çok yük geçerse, elektrik akımı o kadar fazla olur. daha fazla madde katot ve anoda yerleşecektir. Bu bakımdan elektrot üzerinde biriken maddenin kütlesi tartılarak ve bu maddenin bir iyonunun kütlesi ve yükü bilinerek elektrik miktarı hesaplanabilir.

Akım gücü, iletkenin kesitinden geçen elektrik yükünün akış zamanına oranına eşit bir miktardır. Yükün birimi coulomb'tur (C), zaman saniye (ler) cinsinden ölçülür. Bu durumda akımın birimi C/s cinsinden ifade edilir. Bu birime amper (A) denir. Bir devredeki akımı ölçmek için ampermetre adı verilen elektriksel bir ölçüm cihazı kullanılır. Devreye dahil edilmesi için ampermetre iki terminalle donatılmıştır. Devreye seri olarak bağlanır.

Elektrik voltajı. Elektrik akımının yüklü parçacıkların (elektronların) düzenli hareketi olduğunu zaten biliyoruz. Bu hareket, belirli miktarda iş yapan bir elektrik alanı kullanılarak yaratılır. Bu olaya elektrik akımının işi denir. Bir elektrik devresinde 1 saniyede daha fazla yükün hareket etmesi için elektrik alanının daha fazla iş yapması gerekir. Buna dayanarak, elektrik akımının çalışmasının akımın gücüne bağlı olması gerektiği ortaya çıktı. Ancak akımın çalışmasının bağlı olduğu bir değer daha var. Bu miktara voltaj denir.

Gerilim, bir elektrik devresinin belirli bir bölümündeki akımın yaptığı işin, devrenin aynı bölümünden akan yüke oranıdır. Mevcut iş joule (J), yük ise coulomb (C) cinsinden ölçülür. Bu kapsamda gerilim ölçü birimi 1 J/C olacaktır. Bu birime volt (V) adı verildi.

Bir elektrik devresinde voltajın oluşabilmesi için bir akım kaynağına ihtiyaç vardır. Devre açıkken gerilim yalnızca akım kaynağının terminallerinde mevcuttur. Bu akım kaynağı devreye dahil edilirse, devrenin ayrı bölümlerinde de gerilim ortaya çıkacaktır. Bu bakımdan devrede bir akım görünecektir. Yani kısaca şunu söyleyebiliriz: Devrede gerilim yoksa akım da yoktur. Gerilimi ölçmek için voltmetre adı verilen elektrikli bir ölçüm cihazı kullanılır. onun için dış görünüş daha önce bahsedilen ampermetreye benzemektedir, tek farkı voltmetre skalasında (ampermetrede A yerine) V harfinin yazılmasıdır. Voltmetrenin elektrik devresine paralel olarak bağlandığı iki terminali vardır.

Elektrik direnci. Elektrik devresine çeşitli iletkenleri ve bir ampermetreyi bağladıktan sonra, farklı iletkenler kullanıldığında ampermetrenin farklı okumalar verdiğini fark edebilirsiniz, yani. bu durumda, elektrik devresinde mevcut olan akım gücü farklıdır. Bu olgu farklı iletkenlerin farklı özelliklere sahip olmasıyla açıklanabilir. elektrik direnci, fiziksel bir miktardır. Alman fizikçinin onuruna Ohm adı verildi. Kural olarak, fizikte daha fazla büyük birimler: kilo-ohm, mega-ohm, vb. İletkenin direnci genellikle R harfiyle gösterilir, iletkenin uzunluğu L'dir, alanı enine kesit- S. Bu durumda direnç bir formül olarak yazılabilir:

p katsayısına direnç denir. Bu katsayı, 1 m uzunluğunda ve kesit alanı 1 m2 olan bir iletkenin direncini ifade eder. Özgül direnç Ohm x m cinsinden ifade edilir. Teller kural olarak oldukça küçük bir kesite sahip olduğundan alanları genellikle milimetre kare cinsinden ifade edilir. Bu durumda ünite direnç Ohm x mm2/m olur. Aşağıdaki tabloda. Şekil 1'de bazı malzemelerin dirençleri gösterilmektedir.

Tabloya göre. Şekil 1'de bakırın en düşük elektriksel dirence sahip olduğu ve metal alaşımının en yüksek olduğu açıkça görülüyor. Ayrıca dielektrikler (yalıtkanlar) yüksek dirence sahiptir.

Elektrik kapasitesi. Birbirinden izole edilmiş iki iletkenin elektrik yüklerini biriktirebileceğini zaten biliyoruz. Bu fenomen, elektriksel kapasitans adı verilen fiziksel bir miktarla karakterize edilir. İki iletkenin elektriksel kapasitansı, bunlardan birinin yükünün bu iletken ile komşusu arasındaki potansiyel farkına oranından başka bir şey değildir. İletkenler yük aldığında voltaj ne kadar düşük olursa kapasiteleri de o kadar büyük olur. Elektriksel kapasitans birimi faraddır (F). Pratikte bu birimin kesirleri kullanılır: mikrofarad (μF) ve pikofarad (pF).

Yandex.DirectTüm ilanlarKazan'da günlük kiralık daireler! 1000 ruble'den başlayan daireler. günlük. Mini oteller. Raporlama belgeleri16.forguest.ru Kazan'da günlük kiralık daireler Kazan'ın tüm bölgelerinde konforlu daireler. Hızlı günlük daire kiralama.fatyr.ru Yeni Yandex.Tarayıcı! Kullanışlı yer imleri ve güvenilir koruma. İnternette keyifli gezinmek için bir tarayıcı!browser.yandex.ru 0+

Birbirinden izole edilmiş iki iletkeni alıp birbirlerinden kısa bir mesafeye yerleştirirseniz bir kapasitör elde edersiniz. Bir kapasitörün kapasitansı, plakalarının kalınlığına, dielektrik kalınlığına ve geçirgenliğine bağlıdır. Kapasitörün plakaları arasındaki dielektrik kalınlığının azaltılmasıyla, kapasitörün kapasitansı önemli ölçüde artırılabilir. Tüm kapasitörlerde kapasitelerine ek olarak bu cihazların tasarlandığı voltaj da belirtilmelidir.

Elektrik akımının işi ve gücü. Yukarıdan elektrik akımının bir miktar iş yaptığı açıktır. Elektrik motorlarını bağlarken elektrik akımı her türlü ekipmanın çalışmasını sağlar, trenleri raylar boyunca hareket ettirir, sokakları aydınlatır, evi ısıtır ve aynı zamanda kimyasal bir etki yaratır yani elektrolize izin verir vb. Yapılan işin olduğunu söyleyebiliriz. devrenin belirli bir bölümündeki akım, ürünün akımına, voltajına ve işin yapıldığı süreye eşittir. İş joule cinsinden, voltaj volt cinsinden, akım amper cinsinden, süre ise saniye cinsinden ölçülür. Bu bakımdan 1 J = 1B x 1A x 1s. Bundan, elektrik akımının çalışmasını ölçmek için aynı anda üç aletin kullanılması gerektiği ortaya çıktı: ampermetre, voltmetre ve saat. Ancak bu hantal ve etkisizdir. Bu nedenle genellikle elektrik akımının işi elektrik sayaçlarıyla ölçülür. Bu cihaz yukarıdaki cihazların tümünü içerir.

Elektrik akımının gücü, akımın işinin yapıldığı zamana oranına eşittir. Güç “P” harfiyle gösterilir ve watt (W) cinsinden ifade edilir. Pratikte kilowatt, megawatt, hektowatt vb. Kullanılır. Devrenin gücünü ölçmek için bir wattmetre almanız gerekir. Elektrik mühendisleri akımın işini kilovatsaat (kWh) cinsinden ifade ederler.

Elektrik akımının temel yasaları

Ohm kanunu. Gerilim ve akım, elektrik devrelerinin en kullanışlı özellikleri olarak kabul edilir. Elektrik kullanımının temel özelliklerinden biri de enerjinin bir yerden başka bir yere hızlı bir şekilde taşınması ve tüketiciye ulaştırılmasıdır. gerekli formda. Potansiyel fark ile akımın çarpımı gücü, yani devrede birim zamanda verilen enerji miktarını verir. Yukarıda belirtildiği gibi bir elektrik devresindeki gücü ölçmek için 3 cihaza ihtiyaç duyulacaktır. Sadece bir taneyle idare etmek ve gücü okumalarından ve devrenin direnci gibi bazı özelliklerinden hesaplamak mümkün mü? Birçok kişi bu fikri beğendi ve verimli buldu.

Peki bir telin veya devrenin bir bütün olarak direnci nedir? Su boruları veya vakum sistemi boruları gibi bir telin de direnç olarak adlandırılabilecek kalıcı bir özelliği var mıdır? Örneğin borularda, akışı üreten basınç farkının akış hızına oranı genellikle borunun sabit bir özelliğidir. Benzer şekilde bir teldeki ısı akışı, sıcaklık farkı, telin kesit alanı ve uzunluğunu içeren basit bir ilişki tarafından yönetilir. Böyle bir ilişkinin keşfi elektrik devreleri Başarılı bir aramanın sonucuydu.

1820'lerde Alman öğretmen Georg Ohm yukarıdaki ilişkiyi araştırmaya başlayan ilk kişi oldu. Her şeyden önce üniversitede ders vermesini sağlayacak şöhret ve şöhret için çabaladı. Bu nedenle özel avantajlar vaat eden bir araştırma alanı seçti.

Om bir tamircinin oğluydu, bu yüzden deneyler için ihtiyaç duyduğu farklı kalınlıklarda metal tellerin nasıl çizileceğini biliyordu. O günlerde uygun tel satın almak imkansız olduğundan Om bunu kendisi yaptı. Deneyleri sırasında farklı uzunluklar, farklı kalınlıklar, farklı metaller ve hatta farklı sıcaklıklar denedi. Bütün bu faktörleri tek tek çeşitlendirdi. Ohm'un zamanında piller hala zayıftı, akım üretiyorlardı değişken değer. Bu bağlamda araştırmacı, jeneratör olarak sıcak bağlantısı alev içine yerleştirilmiş bir termokupl kullanmıştır. Ek olarak, kaba bir manyetik ampermetre kullandı ve sıcaklığı veya termal bağlantıların sayısını değiştirerek potansiyel farkları (Ohm bunlara "voltajlar" adını verdi) ölçtü.

Elektrik devrelerinin incelenmesi yeni gelişmeye başladı. 1800 civarında pillerin icat edilmesinden sonra çok daha hızlı gelişmeye başladı. Çeşitli cihazlar tasarlandı ve üretildi (çoğunlukla elle), yeni yasalar keşfedildi, kavramlar ve terimler ortaya çıktı vb. Tüm bunlar, elektriksel olayların ve faktörlerin daha derinlemesine anlaşılmasına yol açtı.

Elektrikle ilgili bilgilerin güncellenmesi, bir yandan yeni bir fizik alanının ortaya çıkmasına neden olurken, diğer yandan elektrik mühendisliğinin (piller, jeneratörler, aydınlatma için güç kaynağı sistemleri) hızlı gelişiminin temelini oluşturdu. ve elektrikli tahrik, elektrikli fırınlar, elektrik motorları vb. icat edildi.

Ohm'un keşifleri şunlardı: büyük bir değer hem elektrik çalışmalarının geliştirilmesi hem de uygulamalı elektrik mühendisliğinin geliştirilmesi için. Doğru akım ve ardından alternatif akım için elektrik devrelerinin özelliklerini kolayca tahmin etmeyi mümkün kıldılar. 1826'da Ohm, teorik sonuçları ve deneysel sonuçları özetlediği bir kitap yayınladı. Ancak umutları gerçekleşmedi; kitap alayla karşılandı. Bunun nedeni, birçok kişinin felsefeyle ilgilendiği bir dönemde kaba deney yönteminin çekici görünmemesiydi.

Öğretmenlik görevinden ayrılmaktan başka seçeneği yoktu. Aynı sebepten dolayı üniversiteye de randevu alamadı. 6 yıl içinde bilim adamı yaşadı yoksulluk içinde, geleceğe güvensizlik içinde, acı bir hayal kırıklığı duygusu yaşıyor.

Ancak yavaş yavaş eserleri ilk olarak Almanya dışında ün kazandı. Om yurtdışında saygı görüyordu ve araştırmalarından faydalanıyordu. Bu bakımdan yurttaşları onu memleketinde tanımak zorunda kaldılar. 1849'da Münih Üniversitesi'nde profesörlük aldı.

Ohm, bir tel parçası için (devrenin bir kısmı için, devrenin tamamı için) akım ve gerilim arasındaki ilişkiyi kuran basit bir yasayı keşfetti. Ayrıca farklı boyutta bir tel alırsanız nelerin değişeceğini belirlemenize olanak tanıyan kurallar derledi. Ohm kanunu şu şekilde formüle edilir: Bir devrenin bir bölümündeki akımın gücü, bu bölümdeki voltajla doğru orantılıdır ve bölümün direnciyle ters orantılıdır.

Joule-Lenz yasası. Devrenin herhangi bir yerindeki elektrik akımı bir miktar iş yapar. Örneğin devrenin uçları arasında gerilim (U) bulunan herhangi bir bölümünü ele alalım. Elektrik voltajının tanımı gereği, bir yük birimini iki nokta arasında hareket ettirirken yapılan iş U'ya eşittir. Devrenin belirli bir bölümündeki akım gücü i'ye eşitse, o zaman t zamanında yük geçecektir ve dolayısıyla bu bölümde elektrik akımının işi şöyle olacaktır:

Bu ifade her durumda doğru akım için, iletkenler, elektrik motorları vb. içerebilen devrenin herhangi bir bölümü için geçerlidir. Akım gücü, yani birim zaman başına iş şuna eşittir:

Bu formül SI sisteminde gerilim birimini belirlemek için kullanılır.

Devrenin bölümünün sabit bir iletken olduğunu varsayalım. Bu durumda tüm iş bu iletkende açığa çıkacak ısıya dönüşecektir. İletken homojense ve Ohm kanununa uyuyorsa (bu, tüm metalleri ve elektrolitleri içerir), o zaman:

burada r iletken direncidir. Bu durumda:

Bu yasa ilk kez deneysel olarak E. Lenz tarafından ve ondan bağımsız olarak Joule tarafından çıkarılmıştır.

Isıtma iletkenlerinin teknolojide çok sayıda uygulamaya sahip olduğu unutulmamalıdır. Bunlardan en yaygın ve önemli olanı akkor aydınlatma lambalarıdır.

Elektromanyetik İndüksiyon Yasası. 19. yüzyılın ilk yarısında İngiliz fizikçi M. Faraday manyetik indüksiyon olgusunu keşfetti. Birçok araştırmacının malı haline gelen bu gerçek, elektrik ve radyo mühendisliğinin gelişimine güçlü bir ivme kazandırdı.

Deneyler sırasında Faraday, kapalı bir döngüyle sınırlanan bir yüzeye giren manyetik indüksiyon hatlarının sayısı değiştiğinde, içinde bir elektrik akımının ortaya çıktığını keşfetti. Bu belki de fiziğin en önemli yasasının, elektromanyetik indüksiyon yasasının temelidir. Devrede oluşan akıma indüksiyon denir. Bir devrede bir elektrik akımının yalnızca serbest yükler dış kuvvetlere maruz kaldığında ortaya çıkması nedeniyle, kapalı bir devrenin yüzeyinden geçen değişen bir manyetik akı ile aynı dış kuvvetler içinde görünür. Fizikte dış kuvvetlerin etkisine elektromotor kuvvet veya denir. indüklenen emk.

Elektromanyetik indüksiyon ayrıca açık iletkenlerde de görülür. Bir iletken manyetik kuvvet çizgilerini geçtiğinde uçlarında voltaj belirir. Böyle bir voltajın ortaya çıkmasının nedeni indüklenen emk'dir. Kapalı bir döngüden geçen manyetik akı değişmiyorsa, indüklenen akım görünmüyor.

"İndüksiyon emk" kavramını kullanarak elektromanyetik indüksiyon yasasından bahsedebiliriz, yani kapalı bir döngüdeki indüksiyon emf'si, döngü tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızına büyüklükte eşittir.

Lenz'in kuralı. Zaten bildiğimiz gibi, bir iletkende indüklenen bir akım ortaya çıkar. Görünüm koşullarına bağlı olarak farklı bir yöne sahiptir. Bu vesileyle Rus fizikçi Lenz şu kuralı formüle etti: Kapalı bir devrede ortaya çıkan indüklenen akım her zaman öyle bir yöne sahiptir ki yarattığı manyetik alan manyetik akı değiştirmek. Bütün bunlar bir endüksiyon akımının oluşmasına neden olur.

İndüksiyon akımının da diğerleri gibi enerjisi vardır. Bu, eğer bir endüksiyon akımı meydana gelirse, Elektrik enerjisi. Enerjinin korunumu ve dönüşümü yasasına göre yukarıda bahsedilen enerji, ancak başka bir enerji türünün enerji miktarı nedeniyle ortaya çıkabilir. Dolayısıyla Lenz kuralı, enerjinin korunumu ve dönüşümü yasasına tamamen karşılık gelir.

İndüksiyona ek olarak, bobinde kendi kendine indüksiyon adı verilen bir durum görünebilir. Özü aşağıdaki gibidir. Bobinde bir akım ortaya çıkarsa veya gücü değişirse, değişen bir manyetik alan ortaya çıkar. Ve eğer bobinden geçen manyetik akı değişirse, o zaman içinde bir elektromotor kuvvet belirir, buna denir. Kendinden kaynaklı emk.

Lenz kuralına göre, bir devreyi kapatırken kendiliğinden endüktif emk, akım gücüne müdahale eder ve onun artmasını engeller. Devre kapatıldığında, kendinden endüktif emk akım gücünü azaltır. Bobindeki akım kuvvetinin belirli bir değere ulaşması durumunda manyetik alanın değişmesi durur ve kendi kendine indüksiyon emk'si sıfır olur.

Hareket halindeyken şarj edin. Yıldırım gibi ani statik elektrik boşalması şeklini alabilir. Veya jeneratörlerde, pillerde, güneş enerjisi veya yakıt hücreleri. Bugün “elektrik akımı” kavramına ve elektrik akımının varoluş koşullarına bakacağız.

Elektrik enerjisi

Çoğu Kullandığımız elektrik alternatif akım şeklinde geliyor. elektrik ağı. Değişen bir manyetik alanın bir iletkende elektrik akımını indükleyebilmesi nedeniyle Faraday'ın endüksiyon yasasına göre çalışan jeneratörler tarafından yaratılmıştır.

Jeneratörler, dönerken manyetik alanlardan geçen dönen tel bobinlere sahiptir. Bobinler döndükçe manyetik alana göre açılıp kapanırlar ve her dönüşte yönü değişen bir elektrik akımı yaratırlar. Akım saniyede 60 kez ileri geri tam bir döngüden geçer.

Jeneratörler, kömürle ısıtılan buhar türbinleriyle çalıştırılabilir. doğal gaz, yağ veya nükleer reaktör. Jeneratörden gelen akım, voltajının arttığı bir dizi transformatörden geçer. Tellerin çapı, aşırı ısınmadan ve enerji kaybı olmadan taşıyabilecekleri akımın miktarını ve yoğunluğunu belirler ve voltaj yalnızca hatların topraktan ne kadar iyi yalıtıldığıyla sınırlıdır.

Akımın iki değil yalnızca bir tel tarafından taşındığını belirtmek ilginçtir. İki tarafı pozitif ve negatif olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, alternatif akımın polaritesi saniyede 60 kez değiştiğinden, sıcak (ana güç hatları) ve toprak (devreyi tamamlamak için yeraltından geçen) gibi başka isimler de taşırlar.

Elektrik akımına neden ihtiyaç duyulur?

Elektrik akımının pek çok kullanım alanı vardır: Evinizi aydınlatabilir, çamaşırlarınızı yıkayıp kurutabilir, garaj kapınızı kaldırabilir, çaydanlıkta suyu kaynatabilir ve başkalarının çalışmasını sağlayabilir. evde bulunan malzemeler hayatımızı çok kolaylaştıran. Ancak akımın bilgi iletme yeteneği giderek önem kazanmaktadır.

Bilgisayarınız internete bağlandığında yalnızca az miktarda elektrik akımı kullanılır, ancak bu, modern adam hayatını hayal edemiyorum.

Elektrik akımı kavramı

Bir nehir akışı, su moleküllerinin akışı gibi, elektrik akımı da yüklü parçacıkların akışıdır. Buna sebep olan şey nedir ve neden her zaman aynı yöne gitmiyor? "Akmak" kelimesini duyduğunuzda aklınıza ne geliyor? Belki bir nehir olacak. Bu iyi birliktelikçünkü elektrik akımı adını bu nedenle almıştır. Suyun akışına çok benzer, ancak su moleküllerinin bir kanal boyunca hareket etmesi yerine yüklü parçacıklar bir iletken boyunca hareket eder.

Elektrik akımının varlığı için gerekli koşullar arasında elektronların varlığını gerektiren bir nokta vardır. İletken bir malzemedeki atomlar, atomların etrafında ve arasında yüzen bu serbest yüklü parçacıkların çoğuna sahiptir. Hareketleri rastgele olduğundan herhangi bir yönde akış yoktur. Elektrik akımının var olması için ne gereklidir?

Elektrik akımının varlığına ilişkin koşullar voltajın varlığını içerir. Bir iletkene uygulandığında tüm serbest elektronlar aynı yönde hareket ederek bir akım yaratacaktır.

Elektrik akımına meraklı

İlginç olan şu ki, elektrik enerjisi bir iletken aracılığıyla ışık hızında aktarıldığında, elektronlar çok daha yavaş hareket ediyor. Aslında iletken bir telin yanında yavaş yürürseniz hızınız elektronlardan 100 kat daha hızlı olacaktır. Bunun nedeni üstesinden gelmek zorunda olmamalarıdır. büyük mesafeler Enerjiyi birbirlerine aktarmak için.

Doğru ve alternatif akım

Günümüzde yaygın olarak kullanılan iki farklı şekiller akım - doğrudan ve alternatif. İlkinde elektronlar "negatif" taraftan "pozitif" tarafa doğru tek yönde hareket eder. Alternatif akım, elektronları ileri geri iterek akış yönünü saniyede birkaç kez değiştirir.

Elektrik santrallerinde elektrik üretmek amacıyla kullanılan jeneratörler, alternatif akım üretecek şekilde tasarlanmıştır. Muhtemelen evinizdeki ışıkların mevcut yön değiştiği için titrediğini hiç fark etmemişsinizdir, ancak bu gözlerinizin algılayamayacağı kadar hızlı gerçekleşir.

Doğru elektrik akımının varlığının koşulları nelerdir? Neden her iki türe de ihtiyacımız var ve hangisi daha iyi? Bu iyi sorular. Hala her iki akım türünü de kullanıyor olmamız, her ikisinin de belirli amaçlara hizmet ettiğini gösteriyor. 19. yüzyılda verimli güç aktarımının mümkün olduğu açıktı. uzun mesafeler santral ile ev arasındaki bağlantı ancak çok yüksek voltajlarda mümkündü. Ama sorun şuydu ki, gerçekten gönderme yüksek voltaj insanlar için son derece tehlikeliydi.

Bu sorunun çözümü, evin dışındaki gerilimi içeriye göndermeden önce azaltmaktı. Günümüze kadar, doğrudan elektrik akımı, diğer voltajlara kolayca dönüştürülebilme özelliğinden dolayı uzun mesafelerde iletim için kullanılmaktadır.

Elektrik akımı nasıl çalışır?

Elektrik akımının varlığının koşulları, yüklü parçacıkların, bir iletkenin ve voltajın varlığını içerir. Birçok bilim adamı elektriği inceledi ve iki tür elektriğin olduğunu keşfetti: statik ve akım.

Bunda büyük rol oynayan ikinci Gündelik Yaşam herhangi bir kişi, çünkü bir devreden geçen elektrik akımını temsil eder. Bunu günlük olarak evlerimize ve çok daha fazlasına güç sağlamak için kullanıyoruz.

Elektrik akımı nedir?

Elektrik yükleri bir devrede bir yerden başka bir yere dolaştığında bir elektrik akımı oluşur. Elektrik akımının varlığına ilişkin koşullar, yüklü parçacıklara ek olarak bir iletkenin varlığını da içerir. Çoğu zaman bu bir teldir. Devresi, akımın güç kaynağından geçtiği kapalı bir devredir. Devre açıkken yolculuğu tamamlayamaz. Örneğin odanızdaki ışık kapalıyken devre açıktır ancak devre kapalıyken ışık açıktır.

Mevcut güç

Bir iletkende elektrik akımının varlığı koşulları hakkında büyük etki güç gibi bir voltaj özelliğine sahiptir. Bu, belirli bir süre boyunca ne kadar enerji kullanıldığının bir ölçüsüdür.

Bu özelliği ifade etmek için kullanılabilecek birçok farklı birim vardır. Ancak elektrik gücü neredeyse watt cinsinden ölçülür. Bir watt saniyede bir joule'e eşittir.

Hareket halindeki elektrik yükü

Elektrik akımının varlığının koşulları nelerdir? Yıldırım gibi ani bir statik elektrik boşalması veya yünlü kumaşın sürtünmesinden kaynaklanan bir kıvılcım şeklinde olabilir. Ancak daha çok elektrik akımından bahsettiğimizde, ışıkların yanmasını ve cihazların çalışmasını sağlayan elektriğin daha kontrollü bir formundan bahsediyoruz. Elektrik yükünün çoğu atom içindeki negatif elektronlar ve pozitif protonlar tarafından taşınır. Ancak ikincisi çoğunlukla içeride hareketsizdir. atom çekirdeği yani yükü bir yerden başka bir yere aktarma işi elektronlar tarafından yapılır.

Metal gibi iletken bir malzemedeki elektronlar, en yüksek olan iletim bantları boyunca bir atomdan diğerine hareket etmekte büyük ölçüde serbesttirler. elektron yörüngeleri. Yeterli elektromotor kuvvet veya voltaj, elektronların bir iletken boyunca elektrik akımı şeklinde akmasına neden olabilecek bir yük dengesizliği yaratır.

Suyla bir benzetme yaparsak, örneğin bir boruyu ele alalım. Suyun boruya akmasını sağlamak için bir uçtaki vanayı açtığımızda, o suyun sonuna kadar gitmesini beklemek zorunda kalmıyoruz. Gelen su zaten borunun içinde bulunan suyu ittiği için diğer taraftan neredeyse anında su alıyoruz. Bir telde elektrik akımı olduğunda olan şey budur.

Elektrik akımı: elektrik akımının varlığı için koşullar

Elektrik akımı genellikle elektron akışı olarak düşünülür. Bir pilin iki ucu metal bir tel kullanılarak birbirine bağlandığında, bu yüklü kütle, pilin bir ucundan (elektrot veya kutbundan) diğer ucuna telin içinden geçer. Öyleyse, elektrik akımının varlığının koşullarını adlandıralım:

1. Yüklü parçacıklar.
2. Kondüktör.
3. Voltaj kaynağı.

Ancak her şey o kadar basit değil. Elektrik akımının varlığı için hangi koşullar gereklidir? Bu soruya aşağıdaki özellikler dikkate alınarak daha ayrıntılı bir şekilde cevap verilebilir:

• Potansiyel fark (voltaj). Bu zorunlu şartlardan biridir. İki nokta arasında potansiyel bir fark olmalıdır, yani yüklü parçacıkların bir yerde yarattığı itme kuvveti, başka bir noktadaki kuvvetten daha büyük olmalıdır. Gerilim kaynakları genellikle doğada bulunmaz ve elektronlar çevre oldukça eşit. Bununla birlikte, bilim adamları bu yüklü parçacıkların birikebileceği belirli türde cihazlar icat etmeyi başardılar ve böylece aynı şeyi yarattılar. gerekli voltaj(örneğin pillerde).
• Elektrik direnci (iletken). Bu ikinci önemli durum elektrik akımının varlığı için gereklidir. Bu, yüklü parçacıkların ilerlediği yoldur. Yalnızca elektronların serbestçe hareket etmesine izin veren malzemeler iletken görevi görür. Bu yeteneğe sahip olmayanlara yalıtkan denir. Örneğin metal bir tel mükemmel bir iletken olurken, kauçuk kılıfı mükemmel bir yalıtkan olacaktır.

Elektrik akımının ortaya çıkışı ve varoluş koşullarını dikkatle inceleyen insanlar, bu güçlü ve tehlikeli unsuru evcilleştirip insanlığın yararına yönlendirmeyi başardılar.

Bugün elektrik hakkında gerçekten ne biliyoruz? Buna göre modern görüşlerçok, ama özü daha ayrıntılı olarak incelerseniz bu konu sonra insanlığın elektriği anlamadan yaygın olarak kullandığı ortaya çıktı gerçek doğa bu önemli fiziksel olay.

Bu makalenin amacı, günlük yaşamda ve endüstride yaygın olarak kullanılan elektrik olayları alanında elde edilen bilimsel ve teknik uygulamalı araştırma sonuçlarını çürütmek değildir. modern toplum. Ancak insanlık sürekli olarak elektrik olaylarıyla ilgili modern teorik kavramların çerçevesine uymayan bir dizi olay ve paradoksla karşı karşıyadır - bu, bu olgunun fiziğinin tam olarak anlaşılmadığını gösterir.

Ayrıca bugün bilim, görünüşte incelenen madde ve materyallerin anormal iletkenlik özellikleri gösterdiğine dair gerçekleri biliyor ( ) .

Malzemelerin süper iletkenliği olgusu da şu anda tamamen tatmin edici bir teoriye sahip değildir. Süperiletkenliğin sadece bir varsayımı vardır. kuantum fenomeni üzerinde çalışılan Kuantum mekaniği. Kuantum mekaniğinin temel denklemleri (Schrödinger denklemi, von Neumann denklemi, Lindblad denklemi, Heisenberg denklemi ve Pauli denklemi) dikkatli bir şekilde incelendiğinde bunların tutarsızlığı açıkça ortaya çıkacaktır. Gerçek şu ki, Schrödinger denklemi türetilmemiş, ancak deneysel verilerin genelleştirilmesine dayanan klasik optikle analoji yöntemiyle varsayılmıştır. Pauli denklemi, 1/2 spinli yüklü bir parçacığın (örneğin bir elektronun) harici bir elektromanyetik alandaki hareketini tanımlar, ancak spin kavramı bununla ilgili değildir. gerçek rotasyon temel parçacık ve ayrıca spin ile ilgili olarak, sıradan uzaydaki bir temel parçacığın hareketiyle hiçbir şekilde ilişkili olmayan bir durumlar uzayının olduğu varsayılmaktadır.

Anastasia Novykh’in “Ezoosmos” kitabında iflastan bahsediliyor kuantum teorisi: “Ama işte atomun yapısına ilişkin kuantum mekaniksel teori, atomu yasalara uymayan mikropartiküllerden oluşan bir sistem olarak kabul ediyor. Klasik mekanik, kesinlikle alakalı değil . İlk bakışta Alman fizikçi Heisenberg ve Avusturyalı fizikçi Schrödinger'in argümanları insanlara ikna edici görünüyor, ancak tüm bunlar farklı bir bakış açısıyla ele alınırsa, sonuçları yalnızca kısmen doğru ve genel olarak her ikisi de tamamen yanlış. . Gerçek şu ki, ilki elektronu parçacık, diğeri ise dalga olarak tanımladı. Bu arada, dalga-parçacık ikiliği ilkesi de konu dışıdır, çünkü bir parçacığın dalgaya geçişini veya tam tersini ortaya çıkarmaz. Yani, bilgili beylerin biraz cimri olduğu ortaya çıkıyor. Aslında her şey çok basit. Genel olarak geleceğin fiziğinin çok basit ve anlaşılır olduğunu söylemek istiyorum. Önemli olan bu geleceği görecek kadar yaşamaktır. Elektron ise ancak iki durumda dalga haline gelir. Birincisi, dış yükün kaybolduğu, yani elektronun başkalarıyla etkileşime girmediği zamandır. maddi nesneler, aynı atomla diyelim. İkincisi, osmik öncesi durumda, yani azaldığında iç potansiyel» .

Aynısı elektrik darbeleri nöronlar tarafından üretilen gergin sistem insan, vücudun aktif karmaşık çeşitli işleyişini destekler. Hücrenin aksiyon potansiyelinin (uyarılabilir hücrenin küçük bir alanında membran potansiyelinde kısa süreli bir değişiklik şeklinde canlı bir hücrenin zarı boyunca hareket eden bir uyarma dalgası) belirli bir aralıkta olduğunu belirtmek ilginçtir. (Şekil 1).

Bir nöronun aksiyon potansiyelinin alt sınırı -75 mV düzeyinde olup, bu değer insan kanının redoks potansiyeli değerine çok yakındır. Maksimumu analiz edersek ve Minimum değer aksiyon potansiyeli sıfıra göre yuvarlanmış yüzdeye çok yakındır Anlam altın Oran , yani aralığın %62 ve %38 oranında bölünmesi:

\(\Delta = 75 mV+40 mV = 115 mV\)

115 mV / %100 = 75 mV / x 1 veya 115 mV / %100 = 40 mV / x 2

x 1 = %65,2, x 2 = %34,8

Herkes ünlü modern bilim, maddeler ve malzemeler elektriği bir dereceye kadar iletirler, çünkü bunlar 13 hayalet Po parçacığından oluşan elektronlar içerirler ve bunlar da septonik demetlerdir (“PRIMORDIAL ALLATRA FİZİĞİ” s. 61). Tek soru, elektrik direncinin üstesinden gelmek için gerekli olan elektrik akımının voltajıdır.

Elektrik olayları elektronla yakından ilişkili olduğundan, “PRIMODIUM ALLATRA FİZİĞİ” raporu bu önemli temel parçacık hakkında şu bilgileri vermektedir: “Elektron ayrılmaz parça ana maddelerden biri olan atom yapısal elemanlar maddeler. Elektronlar bugün bilinen tüm atomların elektron kabuklarını oluşturur kimyasal elementler. Neredeyse her şeye katılıyorlar elektriksel olaylar bilim adamlarının artık bildiği şey. Peki elektrik gerçekte nedir? resmi bilim hala açıklayamıyor, kendini bununla sınırlıyor genel ifadelerdeörneğin bu, "yüklü cisimlerin veya elektrik yükü taşıyıcı parçacıklarının varlığı, hareketi ve etkileşiminden kaynaklanan bir dizi olgudur." Elektriğin sürekli bir akış olmadığı, aktarıldığı bilinmektedir. porsiyonlar halinde - ayrı ayrı».

Buna göre modern fikirler: « elektrik “Elektrik yüklerinin varlığı, etkileşimi ve hareketinin neden olduğu bir dizi olaydır.” Ama ne elektrik şarjı?

Elektrik şarjı (elektrik miktarı) fizikseldir skaler miktar(her değeri bir rakamla ifade edilebilen bir miktar) gerçek Numara), vücutların elektromanyetik alanların kaynağı olma ve yer alma yeteneğini belirleyen elektromanyetik etkileşim. Elektrik yükleri pozitif ve negatif olarak ayrılır ( verilen seçim bilimde tamamen geleneksel kabul edilir ve suçlamaların her birine çok özel bir işaret atanır). Aynı işaretli yük taşıyan cisimler birbirini iter, zıt yüklü olanlar ise çeker. Yüklü cisimler hareket ettiğinde (hem makroskobik cisimler hem de iletkenlerde elektrik akımı taşıyan mikroskobik yüklü parçacıklar), bir manyetik alan ortaya çıkar ve elektrik ile manyetizma (elektromanyetizma) arasındaki ilişkiyi kurmayı mümkün kılan olaylar meydana gelir.

Elektrodinamik elektromanyetik alanı en çok inceleyen Genel dava(yani dikkate alınır değişken alanlar zamana bağlı olarak) ve elektrik yükü olan cisimlerle etkileşimi. Klasik elektrodinamik yalnızca dikkate alır sürekli özellikler elektromanyetik alan.

Kuantum elektrodinamiği çalışmalar Elektromanyetik alanlar taşıyıcıları alan kuantum fotonları olan süreksiz (ayrık) özelliklere sahip olan. Etkileşim Elektromanyetik radyasyon yüklü parçacıklar dikkate alınır kuantum elektrodinamiği fotonların parçacıklar tarafından emilmesi ve yayılması gibi.

Neden akımlı bir iletkenin etrafında veya yörüngelerinde elektronların hareket ettiği bir atomun etrafında bir manyetik alanın ortaya çıktığını düşünmeye değer? Gerçek şu ki " bugün elektrik denilen şey aslında özel koşul septon alanı , çoğu durumda elektronun diğer ek "bileşenleri" ile birlikte yer aldığı süreçlerde "("PRIMODIUM ALLATRA FİZİĞİ" s. 90).

Ve manyetik alanın toroidal şekli, kökeninin doğasına göre belirlenir. Makalenin dediği gibi: “Evrendeki fraktal desenlerin yanı sıra septon alanının da hesaba katıldığında materyal Dünya 6 boyut içinde bu temeldir tek alan Modern bilimin bildiği tüm etkileşimlerin dayandığı bu etkileşimlerin hepsinin de simit şekline sahip olduğu iddia edilebilir. Ve bu ifade özel bir durumu temsil ediyor olabilir bilimsel ilgiİçin modern araştırmacılar» . Bu nedenle, elektromanyetik alan her zaman bir septonun simidi gibi bir simit şeklini alacaktır.

İçinden elektrik akımının aktığı bir spirali ve elektromanyetik alanının tam olarak nasıl oluştuğunu düşünelim ( https://www.youtube.com/watch?v=0BgV-ST478M).

Pirinç. 2. Dikdörtgen mıknatısın alan çizgileri

Pirinç. 3. Akımlı bir spiralin alan çizgileri

Pirinç. 4. Elektrik hatları bireysel alanlar spiraller

Pirinç. 5. Spiralin alan çizgileri ile yörünge elektronlarına sahip atomlar arasındaki analoji

Pirinç. 6. Bir spiralin ayrı bir parçası ve kuvvet çizgileri olan bir atom

ÇÖZÜM: insanlık henüz sırları öğrenmedi gizemli fenomen elektrik.

Peter Totov

Anahtar Kelimeler:İLKSEL ALLATRA FİZİĞİ, elektrik akımı, elektrik, elektriğin doğası, elektrik yükü, elektromanyetik alan, Kuantum mekaniği, elektron

Edebiyat:

Yeni olanlar. A., Ezoosmos, K.: LOTOS, 2013. - 312 s. http://schambala.com.ua/book/ezoosmos

Uluslararası bilim adamlarından oluşan uluslararası bir grup tarafından hazırlanan “PRIMODIUM ALLATRA FİZİĞİ” raporu Sosyal hareket ALLATRA, ed. Anastasia Novykh, 2015;

" Bugün elektrik akımı konusuna değinmek istiyorum. Nedir? Haydi hatırlamaya çalışalım Okul müfredatı.

Elektrik akımı, bir iletken içindeki yüklü parçacıkların düzenli hareketidir

Hatırlarsanız yüklü parçacıkların hareket edebilmesi (bir elektrik akımı oluşması) için bir elektrik alanının oluşması gerekir. Bir elektrik alanı oluşturmak için, plastik bir sapı yünün üzerine sürmek gibi temel deneyler yapabilirsiniz ve bu, bir süre hafif nesneleri çekecektir. Sürtünmeden sonra nesneleri çekebilen cisimlere elektrikli denir. Bu durumdaki bir cismin elektrik yükleri olduğunu söyleyebiliriz ve cisimlerin kendilerine yüklü denilir. Okul müfredatından tüm organların şunlardan oluştuğunu biliyoruz: küçük partiküller(moleküller). Molekül, bir maddenin bir cisimden ayrılabilen bir parçacığıdır ve bu cismin doğasında bulunan tüm özelliklere sahip olacaktır. Moleküller karmaşık cisimler oluşur çeşitli kombinasyonlar atomlar basit cisimler. Örneğin bir su molekülü iki basit molekülden oluşur: bir oksijen atomu ve bir hidrojen atomu.

Atomlar, nötronlar, protonlar ve elektronlar - bunlar nedir?

Buna karşılık bir atom bir çekirdekten oluşur ve onun etrafında döner elektronlar. Bir atomdaki her elektronun küçük bir elektrik yükü vardır. Örneğin bir hidrojen atomu, etrafında dönen bir elektronun bulunduğu bir çekirdekten oluşur. Bir atomun çekirdeği sırasıyla protonlardan ve nötronlardan oluşur. Bir atomun çekirdeği de bir elektrik yüküne sahiptir. Çekirdeği oluşturan protonlar aynı elektrik yüklerine ve elektronlara sahiptir. Ancak protonlar, elektronların aksine aktif değildir, ancak kütleleri birçok kez daha fazla kütle elektron. Atomun bir parçası olan nötron parçacığının elektrik yükü yoktur ve nötrdür. Bir atomun çekirdeği etrafında dönen elektronlar ve çekirdeği oluşturan protonlar, eşit büyüklükteki elektrik yüklerinin taşıyıcılarıdır. Elektron ile proton arasında her zaman bir kuvvet vardır. karşılıklı çekim ve elektronların kendi aralarında ve protonlar arasında karşılıklı bir itme kuvveti vardır. Bu nedenle elektronun elektrik yükü negatif, protonun ise pozitif yükü vardır. Bundan 2 tür elektrik olduğu sonucuna varabiliriz: pozitif ve negatif. Bir atomda eşit yüklü parçacıkların varlığı, atomun pozitif yüklü çekirdeği ile onun etrafında dönen elektronlar arasında karşılıklı çekim kuvvetlerinin etki ederek atomu bir bütün halinde bir arada tutmasına yol açar. Atomlar çekirdeklerindeki nötron ve proton sayıları bakımından birbirinden farklıdır, bu yüzden aynı değildirler. pozitif yükçeşitli maddelerin atomlarının çekirdekleri. Farklı maddelerin atomlarında dönen elektronların sayısı aynı değildir ve çekirdeğin pozitif yükünün büyüklüğüne göre belirlenir. Bazı maddelerin atomları çekirdeğe güçlü bir şekilde bağlanırken bazılarında bu bağ çok daha zayıf olabilir. Bu, vücutların farklı güçlerini açıklar. Çelik tel bakır telden çok daha güçlüdür, bu da çelik parçacıklarının bakır parçacıklarına göre birbirlerine daha güçlü bir şekilde çekildiği anlamına gelir. Moleküller arasındaki çekim özellikle birbirlerine yakın olduklarında fark edilir. En parlayan örnek- Temas halinde iki damla su birleşerek birleşir.

Elektrik şarjı

Bir atomda Herhangi bir maddenin çekirdeği etrafında dönen elektronların sayısı, çekirdeğin içerdiği protonların sayısına eşittir. Bir elektronun ve bir protonun elektrik yükünün büyüklüğü eşittir, yani negatif yük Elektronlar çekirdeğin pozitif yüküne eşittir. Bu yükler birbirini iptal eder ve atom nötr kalır. Bir atomda elektronlar çekirdeğin etrafında bir elektron kabuğu oluşturur. Atomun elektron kabuğu ve çekirdeği sürekli salınım hareketi içindedir. Hareket ederken atomlar birbirleriyle çarpışır ve onlardan bir veya daha fazla elektron yayılır. Atom nötr olmayı bırakır ve pozitif yüklü hale gelir. Pozitif yükü negatif yükünden daha büyük olduğundan ( zayıf bağlantı elektron ile çekirdek arasında - metal ve kömür). Diğer cisimlerde (ahşap ve cam) ihlal var elektronik kabuklar Olmuyor. Serbest elektronlar atomlardan ayrıldıktan sonra rastgele hareket eder ve diğer atomlar tarafından yakalanabilir. Vücutta ortaya çıkma ve kaybolma süreci sürekli olarak gerçekleşir. Artan sıcaklıkla birlikte hız salınım hareketi Atomlar artar, çarpışmalar sıklaşır, güçlenir, sayı artar. serbest elektronlar artışlar. Ancak vücuttaki elektron ve proton sayısı değişmediğinden vücut elektriksel olarak nötr kalır. Eğer vücuttan belirli miktarda serbest elektron çıkarılırsa pozitif yük toplam yükten daha büyük olur. Vücut pozitif olarak yüklenecektir ve bunun tersi de geçerlidir. Vücutta elektron eksikliği yaratılırsa ek olarak ücretlendirilir. Fazlalık varsa negatiftir. Bu eksiklik veya fazlalık ne kadar büyük olursa, elektrik yükü de o kadar büyük olur. İlk durumda (daha pozitif yüklü parçacıklar), gövdelere iletkenler (metaller, tuzların ve asitlerin sulu çözeltileri) ve ikincisinde (elektron eksikliği, negatif yüklü parçacıklar) dielektrikler veya yalıtkanlar (kehribar, kuvars, ebonit) denir. . Elektrik akımının devamı için iletkende sürekli bir potansiyel farkının korunması gerekir.

Kısa fizik dersi bitti. Sanırım benim yardımımla 7. sınıf okul müfredatını hatırladınız ve bir sonraki makalemde potansiyel farkın ne olduğuna bakacağız. Sitenin sayfalarında tekrar görüşmek üzere.