Hva er elektrisk strøm? Betingelser for eksistensen av elektrisk strøm: egenskaper og handlinger

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Elektrisk strøm er en elektrisk ladning i bevegelse. Det kan ta form av en plutselig utladning av statisk elektrisitet, for eksempel lyn. Eller det kan være en kontrollert prosess i generatorer, batterier, solceller eller brenselceller. I dag skal vi vurdere selve konseptet "elektrisk strøm" og betingelsene for eksistensen av en elektrisk strøm.

Elektrisk energi

Det meste av strømmen vi bruker kommer i form av vekselstrøm fra det elektriske nettet. Den er laget av generatorer som fungerer i henhold til Faradays induksjonslov, på grunn av hvilken et skiftende magnetfelt kan indusere en elektrisk strøm i en leder.

Generatorer har roterende trådspoler som passerer gjennom magnetiske felt når derotasjon. Når spolene roterer, åpner og lukker de seg i forhold til magnetfeltet og lager en elektrisk strøm som endrer retning for hver sving. Strømmen går gjennom en hel syklus forover og bakover 60 ganger per sekund.

Generatorer kan drives av dampturbiner oppvarmet med kull, naturgass, olje eller en atomreaktor. Fra generatoren går strømmen gjennom en rekke transformatorer, hvor spenningen øker. Diameteren på ledningene bestemmer mengden og styrken på strøm de kan bære uten overoppheting og sløsing med strøm, og spenningen er kun begrenset av hvor godt ledningene er isolert fra jord.

Det er interessant å merke seg at strømmen bare bæres av én ledning, ikke to. Dens to sider er utpekt som positive og negative. Men siden polariteten til vekselstrømmen endres 60 ganger per sekund, har de andre navn - varme (trunk kraftledninger) og jordet (passerer under jorden for å fullføre kretsen).

Hvorfor trenger vi strøm?

Det er mange bruksområder for elektrisitet: den kan lyse opp hjemmet ditt, vaske og tørke klærne, løfte garasjeporten, koke vann i en vannkoker og drive andre husholdningsartikler som gjør livet vårt så mye enklere. Strømmens evne til å overføre informasjon blir imidlertid stadig viktigere.

Når du kobler til Internett bruker en datamaskin bare en liten del av den elektriske strømmen, men dette er noe en moderne person utenkan ikke forestille meg livet hans.

Konseptet med elektrisk strøm

Som en elv, en strøm av vannmolekyler, er en elektrisk strøm en strøm av ladede partikler. Hva er det som forårsaker det, og hvorfor går det ikke alltid i samme retning? Når du hører ordet flyt, hva tenker du på? Kanskje det blir en elv. Det er en god assosiasjon, for det er grunnen til at den elektriske strømmen har fått navnet sitt. Det er veldig likt vannstrømmen, bare i stedet for vannmolekyler som beveger seg langs kanalen, beveger ladede partikler seg langs lederen.

Blant betingelsene som er nødvendige for eksistensen av en elektrisk strøm, er det et element som sørger for tilstedeværelsen av elektroner. Atomer i et ledende materiale har mange av disse fritt ladede partiklene som flyter rundt og mellom atomene. Bevegelsen deres er tilfeldig, så det er ingen flyt i noen gitt retning. Hva skal til for at en elektrisk strøm eksisterer?

Betingelsene for eksistensen av elektrisk strøm inkluderer tilstedeværelsen av spenning. Når det påføres en leder, vil alle frie elektroner bevege seg i samme retning og skape en strøm.

Nysgjerrig på elektrisk strøm

Det interessante er at når elektrisk energi overføres gjennom en leder med lysets hastighet, beveger elektronene seg mye saktere. Faktisk, hvis du gikk rolig ved siden av en ledende ledning, ville hastigheten din vært 100 ganger høyere ennelektroner beveger seg. Dette skyldes det faktum at de ikke trenger å reise store avstander for å overføre energi til hverandre.

Direkte og vekselstrøm

I dag er to forskjellige typer strøm mye brukt - direkte og vekselstrøm. I den første beveger elektronene seg i én retning, fra den "negative" siden til den "positive" siden. Vekselstrømmen skyver elektronene frem og tilbake, og endrer strømningsretningen flere ganger i sekundet.

Generatorer som brukes i kraftverk for å produsere elektrisitet, er designet for å produsere vekselstrøm. Du har sannsynligvis aldri lagt merke til at lyset i huset ditt faktisk flimrer når gjeldende retning endres, men det skjer for raskt til at øynene kan gjenkjenne det.

Hva er betingelsene for at det finnes likestrøm? Hvorfor trenger vi begge typer og hvilken er best? Dette er gode spørsmål. Det faktum at vi fortsatt bruker begge typer strøm tyder på at de begge tjener bestemte formål. Så langt tilbake som på 1800-tallet var det klart at effektiv overføring av kraft over lange avstander mellom et kraftverk og et hus kun var mulig ved svært høye spenninger. Men problemet var at det var ekstremt farlig for folk å sende veldig høy spenning.

Løsningen på dette problemet var å redusere stresset utenfor hjemmet før det ble sendt inn. Til i dag brukes likestrøm for å overføre storeavstand, hovedsakelig på grunn av dens evne til enkelt å konvertere til andre spenninger.

Hvordan elektrisk strøm fungerer

Betingelsene for eksistensen av en elektrisk strøm inkluderer tilstedeværelsen av ladede partikler, en leder og spenning. Mange forskere har studert elektrisitet og funnet ut at det er to typer av det: statisk og strøm.

Det er den andre som spiller en stor rolle i hverdagen til enhver person, siden det er en elektrisk strøm som går gjennom kretsen. Vi bruker den daglig til å gi strøm til hjemmene våre og mer.

Hva er elektrisk strøm?

Når elektriske ladninger sirkulerer i en krets fra ett sted til et annet, produseres en elektrisk strøm. Betingelsene for eksistensen av en elektrisk strøm inkluderer, i tillegg til ladede partikler, tilstedeværelsen av en leder. Oftest er det en ledning. Kretsen er en lukket krets der strømmen flyter fra en strømkilde. Når kretsen er åpen, kan han ikke fullføre reisen. For eksempel, når lyset i rommet ditt er av, er kretsen åpen, men når kretsen er lukket, er lyset på.

Gjeldende strøm

Betingelsene for eksistensen av en elektrisk strøm i en leder er sterkt påvirket av en slik spenningskarakteristikk som kraft. Dette er et mål på hvor mye strøm som brukes over en tidsperiode.

Det er mange forskjellige enheter som kan brukes tiluttrykk for denne egenskapen. Imidlertid måles elektrisk effekt nesten i watt. Én watt tilsvarer én joule per sekund.

Elektrisk ladning i bevegelse

Hva er betingelsene for at det finnes en elektrisk strøm? Det kan ta form av en plutselig utladning av statisk elektrisitet, som lyn eller en gnist fra friksjon med en ullduk. Men oftere, når vi snakker om elektrisk strøm, mener vi en mer kontrollert form for elektrisitet som får lys og apparater til å fungere. Det meste av den elektriske ladningen bæres av negative elektroner og positive protoner i atomet. Sistnevnte er imidlertid stort sett immobilisert inne i atomkjerner, så arbeidet med å overføre ladning fra ett sted til et annet gjøres av elektroner.

Elektroner i et ledende materiale som et metall kan stort sett bevege seg fra ett atom til et annet langs deres ledningsbånd, som er de høyere elektronbanene. En tilstrekkelig elektromotorisk kraft eller spenning skaper en ladningsubalanse som kan føre til at elektroner beveger seg gjennom en leder som en elektrisk strøm.

Hvis vi tegner en analogi med vann, så ta for eksempel et rør. Når vi åpner en ventil i den ene enden for å slippe vann inn i røret, trenger vi ikke vente på at vannet skal jobbe seg helt til enden av røret. Vi får vann i den andre enden nesten umiddelbart fordi det innkommende vannet skyver vannet som allerede er i røret. Dette er hva som skjer når det er en elektrisk strøm i ledningen.

Elektrisk strøm: betingelser for eksistensen av elektrisk strøm

Elektrisk strøm blir vanligvis sett på som en strøm av elektroner. Når de to endene av batteriet er koblet til hverandre med en metalltråd, strømmer denne ladede massen gjennom ledningen fra den ene enden (elektrode eller pol) av batteriet til motsatt. Så la oss nevne betingelsene for eksistensen av en elektrisk strøm:

1. Ladede partikler.
2. Explorer.
3. Spenningskilde.

Men ikke alt er så enkelt. Hvilke forhold er nødvendige for at en elektrisk strøm eksisterer? Dette spørsmålet kan besvares mer detaljert ved å se på følgende egenskaper:

• Potensialforskjell (spenning). Dette er en av forutsetningene. Mellom de 2 punktene må det være en potensiell forskjell, noe som betyr at den frastøtende kraften som skapes av ladede partikler på ett sted må være større enn deres kraft på et annet punkt. Spenningskilder forekommer som regel ikke i naturen, og elektroner fordeles ganske jevnt i miljøet. Likevel klarte forskerne å finne opp visse typer enheter der disse ladede partiklene kan samle seg, og dermed skape den nødvendige spenningen (for eksempel i batterier).
• Elektrisk motstand (leder). Dette er den andre viktige betingelsen som er nødvendig for eksistensen av en elektrisk strøm. Dette er banen som ladede partikler beveger seg langs. Bare de materialene som lar elektronene bevege seg fritt fungerer som ledere. De samme klsom ikke har denne evnen kalles isolatorer. For eksempel vil en metalltråd være en utmerket leder, mens gummikappen vil være en utmerket isolator.

Etter å ha nøye studert betingelsene for fremveksten og eksistensen av elektrisk strøm, var folk i stand til å temme dette kraftige og farlige elementet og lede det til fordel for menneskeheten.