Er det muligt at forestille mig mit liv udenelektricitet? Den moderne mand har tæt omgivet sig af husholdningsapparater, der hjælper i livet. Vi kan ikke længere forestille os os selv og vores liv uden smarte hjemmeassistenter.
Inden for teknologi skifter de i stigende grad til brugen af elektricitet. Selv transport overføres gradvist til elektriske motorer, hvilket gør det muligt at reducere væsentlig skade på naturen.
I dag vil vi prøve at besvare følgende spørgsmål:
Ved begyndelsen af undersøgelsen af elektricitet blev den modtagetgnider den ene krop mod den anden. En større strømforsyning kunne opnås under tordenvejr ved hjælp af en naturlig udladning - lyn. Det er kendt, at denne metode kostede livet for en studerende fra MV Lomonosov - Richter.
Selve ladningen er vanskelig og irrationel at bruge. Det er nødvendigt at få sin retningsbestemte bevægelse - en elektrisk strøm. Nuværende egenskaber:
De bruges i hverdagen og teknologien. En nødvendig betingelse for eksistensen af en strøm er tilstedeværelsen af en strømkilde, gratis elektriske ladninger og en lukket leder.
I 1792, den berømte italienske fysiker, fysiologog opfinderen Alessandro Volta blev interesseret i konklusionerne fra hans landsmand Luigi Galvani om arten af aktuelle impulser i dyreorganer. Langsigtet observation af frøbenens opførsel fastgjort på metalkroge gjorde det muligt for ham at konkludere, at kilden til elektricitet ikke er en levende organisme, men kontakt med forskellige metaller. Det er denne omstændighed, der bidrager til strømmen af energi, og reaktionen af nerveender er kun den fysiologiske effekt af strømmen.
En unik opdagelse førte til oprettelsen af den første iverdenen af en jævnstrømskilde, kaldet "Voltaisk søjle". Uensartede metaller (Volta hævdede, at de skal fjernes fra hinanden i en række kemiske grundstoffer) lægges med papir imprægneret med en flydende "leder af anden art".
Denne enhed var den første konstante spændingskilde. Enheden til måling af elektrisk spænding har udødeliggjort navnet Alessandro Volta.
Hovedelementet i det elektriske kredsløb er kildennuværende. Dens formål er at skabe et elektrisk felt, under hvilket handling gratis ladede partikler (elektroner, ioner) kommer i retningsbestemt bevægelse. Afgifterne akkumuleret på individuelle kilder (de kaldes poler) har forskellige tegn. Selve ladningen omfordeles inden for kilden under påvirkning af kræfter af ikke-elektrisk art (mekanisk, kemisk, magnetisk, termisk osv.). Det elektriske felt skabt af polerne uden for den aktuelle kilde gør arbejdet med at flytte ladningen i en lukket leder. Alessandro Volta talte om behovet for et lukket kredsløb for at skabe en jævnstrøm.
Siden i kilder under påvirkning af kræfteraf ikke-elektrisk art, opstår en ladnings bevægelse, hvilket betyder, at det kan argumenteres for, at disse kræfter fungerer. Lad os kalde dem tredjeparter. Forholdet mellem arbejdet med eksterne kræfter ved overførsel af ladning inde i den aktuelle kilde til mængden af ladning kaldes elektromotorisk kraft.
Matematisk registrering af dette forhold:
hvor E er elektromotorisk kraft (EMF), A.St. Er det arbejde med eksterne kræfter, q er ladningen, der bæres af eksterne kræfter i kilden.
EMF karakteriserer kildens evne til at skabe strøm, men kildens hovedkarakteristik anses undertiden for at være elektrisk spænding (potentialforskel).
Forholdet mellem feltets arbejde for at flytte ladningen i lederen til ladningen kaldes elektrisk spænding.
For at bestemme det har du brug for mængden af arbejde i markendivideret med gebyrbeløbet. Lad A være det arbejde, der udføres af det aktuelle felt for at flytte opladningen q. U er den elektriske spænding. Matematisk notation af den tilsvarende formel:
Som enhver fysisk størrelse har stressmåleenhed. Hvordan måles spænding? Ved navnet opfinderen af verdens første jævnstrømskilde, Alessandro Volta, fik denne værdi sin egen måleenhed. I det internationale system måles spænding i volt (V).
En spænding på 1 V er spændingen i et elektrisk felt, der udfører arbejde på 1 J for at flytte en ladning på 1 C.
I basisenhederne i SI-systemet er måleenheden for elektrisk spænding:
Hvorfor er det ikke nok at karakterisere strømmen at introducerebegrebet strømstyrke? Lad os lave et tankeeksperiment. Tag to forskellige lamper: en almindelig husstandslampe og en lommelygte. Når du forbinder dem til forskellige aktuelle kilder (bynetværk og batteri), kan du få nøjagtigt den samme aktuelle værdi. På samme tid giver en husstandslampe mere lys, det vil sige, at strømmen i den er meget større.
Forskellige strømkilder har forskellige spændinger. Derfor er denne værdi yderst nødvendig.
Forstå den fysiske betydning af det elektriskespænding kommer fra en interessant analogi. I kommunikationsbeholdere flyder væske fra rør til rør, hvis der er en trykforskel i dem. Væskestrømmen stopper, når trykket er ens.
Hvis væskestrømmen sammenlignes med strømmen af en elektrisk ladning, spiller trykforskellen mellem kolonnerne i væsken den samme rolle som den potentielle forskel i den aktuelle kilde.
Mens processer finder sted inde i den aktuelle kilde,ledsager omfordelingen af ladning ved polerne, er den i stand til at skabe en strøm i lederen. Spændingen af en elektrisk strøm måles i volt, trykforskellen har en måleenhed - pascal.
Elektrisk strøm, der periodisk ændrer densretning kaldes variabel. Det er skabt af en kilde til vekslende spænding. Oftest er dette en generator. Lad os prøve at præcisere: hvad måles vekselstrømmen?
Selve princippet om den nuværende generation er baseret på fænomenetelektromagnetisk induktion. Rotationen af en lukket sløjfe i et magnetfelt fører til udseendet af en potentiel forskel i lederen. Spændingen måles i volt og i tilfælde af varierende strøm.
Kan det hævdes, at spændingen ikke ændres?På grund af en ændring i vinklen mellem konturens plan og det normale i forhold til det ændres den genererede spænding naturligvis over tid. Dens værdi vokser fra nul til en eller anden maksimal værdi og falder derefter tilbage til nul. Det er ikke nødvendigt at tale om en bestemt værdi. Indtast den såkaldte r.m.s. spændingsværdi:
Elektrisk spændingsmåleapparat -voltmeter. Dets funktionsprincip er baseret på interaktionen mellem kredsløbet og strømmen og magnetfeltet for en permanent magnet. Det er kendt, at et kredsløb med en strøm roterer i et magnetfelt. Afhængig af mængden af strøm i kredsløbet ændres rotationsvinklen.
Hvis du fastgør en pil til konturen, så er denafviger fra nul, når der strømmer strøm i kredsløbet (normalt spolen). Afhængigt af hvad spændingen måles i, kalibreres enhedens skala. Brug af submultipler og multipler er mulig.
Ved lave værdier måles spændingen i millivolt eller mikrovolt. Tværtimod anvendes flere enheder i højspændingsnetværk.
Ethvert voltmeter er forbundet parallelt med detdet afsnit af kredsløbet, hvor spændingen måles. Hovedegenskaben ved enhedens kredsløb kan kaldes en høj ohmsk modstand. Et voltmeter, uanset hvad spændingen måles i, bør ikke påvirke strømmen i kredsløbet. En lille strøm ledes igennem den, hvilket ikke påvirker hovedværdien væsentligt.
Fysisk udstyr | Spænding ved dens kontakter, V |
Volt søjle | 1,1 |
Lommelygtebatteri | 1,5 |
Alkalisk batteri | 1,25 |
Syrebatteri | 2 |
Bynetværk | 220 |
Højspændingsledninger | 500 000 |
Mellem skyerne i tordenvejr | Op til 100.000.000 |
For effektiv brug af et voltmeter er det værd at lære at bruge det. Den nysgerrige eksperimentator kan rådes til at henvende sig til skolelærere.
Fysikklasserum er udstyret med laboratorie- og demonstrationsinstrumenter til måling af spændinger.
Ethvert voltmeter skal betjenes med forsigtighed og følge enkle regler:
Elektrisk stød kan være usikkert for mennesker. Spænding mindre end 24V betragtes som uskadelig.
Virkningen af strømmen under bynets spænding (220 V) er ganske mærkbar. Berøring af bare kontakter ledsages af et betydeligt "chok".
Spændingen under tordenvejr passerer en så høj strøm gennem menneskekroppen, at den kan være dødelig. Du bør ikke risikere dit liv og helbred.
