Цахилгаан Физик: тодорхойлох, туршлага, нэгж

Цахилгаан Физик - бидний хүн нэг бүрт тулгарч буй аль нь ямар нэг зүйл байна. Энэ нийтлэлд бид түүнтэй холбоотой үндсэн ойлголтуудыг авч үзэх болно.

Цахилгаан эрчим гэж юу вэ? uninitiated хүний хувьд аянга, эсвэл эрчим хүчний хангамж телевиз, угаалгын машин нь оч нь холбоотой байдаг. Тэр нь цахилгаан эрчим тэр хэрэглээг мэддэг. Тэр өөр юу хэлж болох вэ? цахилгаан бидний хараат тухай цахилгаан шугам сануулж байна. Хэн нэгэн бусад хэд хэдэн жишээг иш татаж болно.

Гэсэн хэдий ч, цахилгаан улмаас, бусад бага илэрхий боловч өдөр тутмын олон үзэгдэл юм. Тэд бүгд нь бид физик танилцуулж байна. Цахилгаан (үүрэг даалгавар, тодорхойлолт, томъёолол) Бид сургуульд суралцаж эхэлдэг. Мөн бид сонирхолтой зүйл маш их сурдаг. Энэ нь гарч, зодох зүрх, тамирчин ажиллаж байгаа хүүхдийг унтаж, загас хөвж идэвхжүүлдэг - бүх цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх.

Электронууд болон протон

Бид үндсэн ухагдахуунуудыг тодорхойлдог. эрдэмтний үүднээс авч, цахилгаан физикийн янз бүрийн бодис болгон электрон болон бусад цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хөдөлгөөн холбоотой. Тиймээс бидэнд ашиг сонирхлын үзэгдлийн мөн чанарыг шинжлэх ухааны ойлголт атом, тэдгээрийн бүрэлдэхүүн атомаас жижиг хэсгүүдийн тухай мэдлэгийн түвшинд хамаарна. Энэ ойлголт түлхүүр жижигхэн электронууд байдаг. ямар нэг бодисын атомууд зүгээр л нарыг тойрон гариг эргэлдэж зэрэг цөм эргэн тойронд янз бүрийн эргэлдэж явж нэг буюу түүнээс дээш электрон бүрдсэн. Ерөнхийдөө бол атом дахь электроны тоо нь цөм дэх протоны тоо тэнцүү байна. Гэсэн хэдий ч, протон, электрон харьцуулахад нэлээд хүнд байх атомын төвд заасан бол гэж үзэж болно. атомын Энэ нь маш хялбарчилсан загвар нь цахилгаан эрчим хүчний физик зэрэг үзэгдлийн үндсийг тайлбарлахад хангалттай юм.

Та өөр юу мэдэх хэрэгтэй вэ? электронууд болон протон нэг том байх цахилгаан цэнэг Ингэснээр тэд бие биедээ татагдаж байгаа (гэхдээ эсрэг тэмдгийн). сөрөг - протоны цэнэг эерэг болон электрон юм. Atom бүхий электрон ердийн ион гэж нэрлэдэг, илүү их эсвэл бага байна. атом нь хангалттай биш юм бол, энэ нь эерэг ион гэж нэрлэдэг. энэ нь тэдэнд нь илүүдэл агуулж байвал, энэ нь сөрөг ионы гэж нэрлэдэг.

электронууд зарим эерэг цэнэг авсан атомын үлдээх хэрэгтэй. Электрон түүний эсрэг талын ангид - өөр атом нь протон эсвэл алхамууд, эсвэл өмнөх буцаж.

Яагаад электрон атомын орхидог?

Энэ нь хэд хэдэн шалтгаантай холбоотой юм. хамгийн түгээмэл гэрлийн хүслээр буюу атомын хөдөлж электроны ямар нэгэн гадны электроны хүлээсэн тойрог замд нь салгах боломжтой явдал юм. Дулаан атом хурдан oscillate хүргэдэг. Энэ нь электронууд нь атом нь ялгарч болно гэсэн үг юм. химийн урвал, тэд ч бас атом нь атом руу шилжих.

булчин химийн болон цахилгаан үйл ажиллагааны харилцаанд сайн жишээ бидэнд өгч байна. Тэдний утас гэрээний үед мэдрэлийн системийн цахилгаан дохио. Цахилгаан одоогийн химийн урвалыг өдөөдөг. Тэд мөн булчин нь бууруулахад хүргэж байна. Гадаад цахилгаан дохио ихэвчлэн зохиомлоор булчингийн үйл ажиллагааг дэмжихийн тулд ашиглаж байна.

дамжуулах

бусдад нь гадаад цахилгаан хээрийн нүүдлийн нөлөөнд илүү чөлөөтэй аас зарим бодисууд нь электроны байна. Ийм материал нь сайн дамжуулах гэж үзэж байна. Тэд дамжуулагч гэж нэрлэдэг байна. Эдгээр нь хамгийн металл, халуун хий, зарим нь шингэн орно. Агаар, резин болон газрын тос, полиэтилен болон шилэн цахилгаан явуулж байна. Тэд Тусгаарлагч гэж нэрлэдэг, сайн дамжуулагчийн тусгаарлагчийн хувьд ашиглаж байна. Ideal Тусгаарлагч (үнэхээр одоогийн явуулах биш) байдаг байна. тодорхой нөхцөлд, электронууд ямар ч атом хасаж болно. Ихэвчлэн Гэхдээ эдгээр нөхцөл байдал үзэл нь практик цэгээс, ийм бодис бус дамжуулагч гэж үзэж болно гэж биелүүлэхэд маш хэцүү байдаг.

зэрэг шинжлэх ухааны танилцах физик (хэсэг "Цахилгаан"), бид бодисын тусгай бүлэг байдаг гэдгийг мэдэж авдаг. Энэ нь хагас дамжуулагч. дамжуулагч - Тэд зарим нь диэлектрик шиг хэсэгчлэн биеэ авч явах, болон. германи, цахиур, зэсийн исэл: Эдгээр ялангуяа зэрэг орно. Шалтгаалан хагас дамжуулагч, түүний шинж чанар олон хэрэглээг олдог. Энэ төлбөр нь зөвхөн нэг чиглэлд шилжих боломжтой унадаг дугуй хаалт гэх мэт: Жишээ нь, энэ нь цахилгаан хавхлага байж болох юм. Ийм төхөөрөмж шулуутгагч гэж нэрлэдэг. Тэд ДС АС хөрвүүлэх бяцхан радио хүлээн авагч, мөн том цахилгаан станц ашиглаж байна.

хөдөлгөөний эрчмийн (хамгийн металлын үед электрон температур буурах хөдөлгөөн looser болдог) арга хэмжээ - Дулаан молекул буюу атомын болон температурын хөдөлгөөний эмх замбараагүй хэлбэр юм. Энэ нь электроны чөлөөт хөдөлгөөнд эсэргүүцэл температур буурах нь буурна гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, металл нэмэгдэж дамжуулах.

superconductivity

маш бага температурт зарим бодис нь эсэргүүцэл бүрэн электроны урсах алга болон электронууд нь тодорхойгүй хэвээр байна хөдөлж эхэлнэ. Энэ үзэгдэл superconductivity гэж нэрлэдэг. температурт үнэмлэхүй тэгээс дээш хэд хэдэн градус (- 273 ° C) ийм цагаан тугалга, хар тугалга, хөнгөн цагаан, болон ниобий зэрэг металлууд нь ажиглагдаж байна.

Ван Де Graaff генератор

сургалтын цахилгаантай туршилт нь төрөл бүрийн орно. генератор зүйлийн нэг нь бид боловсруулж хүсэж байна mozhestvo. Ван Де Graaff хурдасгагч superhigh хүчдэлийг олж авахын тулд ашиглаж байна. Эерэг ион нь илүүдэл агуулсан объект саванд тавих бол сүүлийн дотор гадаргуу дээр электрон байж, гадна талд болно - эерэг ион ижил хэмжээгээр. Одоо цэнэгтэй объектын дотоод гадаргууг нь хүрвэл, дараа нь энэ бүх чөлөөт электрон дамжуулах болно. эерэг хураамж гадна талд хэвээр байна.

Ван Де Graaff онд эх үүсвэрээс эерэг ионууд металл хүрээн дотор сунгах нь туузан дамжуулагч бүс хэрэглэж байна. хярын хэлбэрээр дамжуулагчийн өөр хүрээн дотор гадаргуу холбогдсон соронзон хальсны. электронууд хүрээн дотор гадаргуу нь урсдаг. гадна талд түүний эерэг ион нь харагдаж байна. нөлөө хоёр генератор ашиглан нэмэгдүүлж болдог.

цахилгаан гүйдэл

сургуулийн физикийн онд Мэдээж энэ нь цахилгаан гүйдэл гэх мэт зүйлийг агуулдаг. Энэ юу вэ? цахилгаан цэнэгүүдийн хөдөлгөөний улмаас цахилгаан гүйдэл. Хэзээ , цахилгаан гэрэл зай холбогдсон, дээр нь одоогийн урсгал утсаар дагуу гэрэл нь зай нэг туйл нь, дараа нь түүний үс дамжуулан, энэ нь ялгаруулах шалтгаан болж эргэж, зай, бусад туйл эргэж хоёр дахь ханан дээр буцаж байна. Та өөрчлөх хэлхээний нээнэ эргэх бол - одоогийн замын зогсоодог, гэрэл гарч явдаг.

электроны хөдөлгөөн

Ихэнх тохиолдолд Одоогийн дамжуулагчийн үйлчилж металл электронуудын нь захиалсан хөдөлгөөн юм. Мэдээлэл дамжуулагч болон бусад бодисууд нь үргэлж ямар нэг санамсаргүй байдлаар тэдний хөдөлгөөн гарч, тэр ч байтугай бол одоогийн урсгал биш. агуулгад электронууд харьцангуй чөлөөтэй, эсвэл хүчтэй баталгаат байж болно. Сайн дамжуулагчийн чөлөөт электронууд хөдөлж чаддаг байна. Харин ядуу дамжуулагч буюу тусгаарлагч эдгээр хэсгүүдийн ихэнх нь хангалттай баттай атом нь тэдний хөдөлгөөнийг урьдчилан сэргийлэх нь холбогдсон байна.

Заримдаа байгалийн болон зориудаар тодорхой нэг чиглэлд электроны удирдаач хөдөлгөөнөөр бий болгосон байна. Энэ нь урсгал дуудаж, цахилгаан цохих юм. Энэ нь amperes хэмжиж байна (А). Одоогийн тээгч нь бас ионы үйлчилж болно (хий, эсвэл уусмал дахь) болон "нүх" (хагас дамжуулагч тодорхой төрлийн электроны дутагдалтай., Цахилгаан гүйдлийн Сүүлийн үед биеэ хэрхэн авч явах талаар эерэг цэнэгтэй тээгч., Нэг чиглэлд буюу нэг нь шилжих электронуудыг хүчээр тулд хүч шаардсан. Шинж чанар нь түүний эх үүсвэр байж болно: нарны гэрэл, соронзон нөлөө, тэдгээрийн зарим нь химийн урвал өртөх Ер нь энэ зорилгоор цахилгаан гүйдэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг байна: .. генератор соронзон нөлөөг ашиглах болон элемент (зай), ямар үр нөлөө нь химийн урвалын улмаас байна. Аль аль нь тоног төхөөрөмж, бий болгох нь цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) шалтгаан нь электрон гинжин дагуу нэг чиглэлд хөдөлж байна. EMF нь магнитудын вольт (V) хэмжсэн байна. Эдгээр нь цахилгаан хэмжих үндсэн нэгж юм.

EMF болон гүйдлийн баллын хүчтэй даралт гэх мэт хоорондоо болон шингэнд урсгал байна. Усны хоолой нь үргэлж тодорхой даралтын дор нь усаар дүүрэн байдаг, харин усны цорго нээсэн байна л урсаж эхэлдэг.

Үүний нэгэн адил, цахилгаан хэлхээний цахилгаан хөдөлгөгч хүчний нэг эх үүсвэр холбогдсон байж болно, гэхдээ одоогийн тэнд урт электронууд хөдөлж болох дагуух замыг тогтоосон байх цаг биш гэж урсах биш юм. Тэд байж болох жишээ нь, цахилгаан гэрэл, эсвэл тоос сорогч, өөрчлөх энд кран, одоогийн "үйлдвэрлэдэг" -ийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

одоогийн болон хүчдэлийн харьцаа

хүчдэлийн өсөлт, хэлхээний одоогийн өсөлт юм. физикийн хичээл судлах нь, бид цахилгаан хэлхээ нь хэд хэдэн өөр өөр хэсгүүд нь хүртэл хийсэн байна гэдгийг мэдэх: ихэвчлэн утас болон хяналтын тоног сольж - цахилгааны хэрэглэгчдэд. Тэд бүгд хамтдаа холбогдсон, цахилгаан гүйдэл, (үзвэл температур тогтмол) цаг өөрчилж болохгүй вэ эсэргүүцэл үзүүлэх боловч тэдгээрийн тус бүрийн хувьд эдгээр бүрэлдэхүүн нь өөр өөр байдаг. Тиймээс ижил хүчдэлийн ламп болон төмөр хэрэглэж байгаа бол төхөөрөмжүүдийн бүрт электроны урсгалын өөр өөр учир өөр өөр эсэргүүцэл байх болно. Иймээс тухайн хэлхээний хэсгийг дамжин урсдаг урсгал нь зөвхөн хүчдэл, харин дамжуулагч болон төхөөрөмжийн эсэргүүцлийг тодорхойлно.

Ом хууль

цахилгаан эсэргүүцэл зэрэг физик зэрэг шинжлэх ухааны Ом (ом) хэмжигдэнэ. Цахилгаан (томъёо тодорхойлолт туршилт) - өргөн сэдэв. Бид цогцолбор томъёог харуулах болно. хичээл хангалттай анхны танил нь дээрх хэлсэн байна. Гэсэн хэдий ч, томъёо нь авчрах нь зүйтэй юм. Энэ бол гэнэтийн юм. хүчдэл = одоогийн х эсэргүүцэл: хүчдэлийн хооронд дамжуулагч болон төхөөрөмжүүд харилцаанд ямар ч удирдаач, эсвэл системийн хувьд одоогийн болон эсэргүүцэл өгсөн байна. Энэ нь ом-ын хууль, Георг ом (1787-1854 г г.), Эдгээр гурван үзүүлэлтүүдийн хоорондын уялдаа холбоог бий болгох анхны байна нэрэмжит математик илэрхийлэл юм.

Цахилгаан Физик - шинжлэх ухаан нь маш сонирхолтой салбар. Бид түүнтэй холбоотой зөвхөн үндсэн ойлголт гэж үзэж байна. Та цахилгаан үүнийг бий хэрхэн, юу мэдэж байна. Бид энэ мэдээлэл нь та нарт ашигтай байдаг гэж найдаж байна.