Vai ir iespējams iedomāties savu dzīvi bezelektrība? Mūsdienu cilvēks ir cieši saistīts ar sadzīves tehniku, kas palīdz dzīvē. Mēs vairs nevaram iedomāties sevi un savu dzīvi bez gudriem mājas palīgiem.
Šī metode arvien vairāk pāriet uz elektroenerģijas izmantošanu. Pat transports pakāpeniski tiek pārvests uz elektromotoriem, kas ļauj samazināt būtisko kaitējumu dabai.
Šodien mēs centīsimies atbildēt uz šādiem jautājumiem:
Elektroenerģijas apgūšanas laikā tas tika iegūts.viena ķermeņa berze pret otru. Lielākas maksas var iegūt pērkona negaiss laikā, izmantojot dabisku izlādi - zibens. Ir zināms, ka šī metode maksā M. Lomonosova studenta - Rihtera dzīvi.
Maksa pati par sevi ir sarežģīta un neracionāla. Ir nepieciešams iegūt virziena kustību - elektrisko strāvu. Pašreizējās īpašības:
Tos izmanto ikdienas dzīvē un tehnoloģijās. Nepieciešamais nosacījums strāvas pastāvēšanai tiek uzskatīts par strāvas avota, brīvu elektrisko lādiņu un slēgta vadītāja klātbūtni.
1792. gadā slavenais itāļu fiziķis, fiziologsun izgudrotājs Alessandro Volta izrādīja interesi par tautieša Luigi Galvani atklājumiem par dzīvnieku impulsu raksturu dzīvnieku orgānos. Ķermeņa kāju, kas piestiprinātas pie metāla āķiem, uzvedības ilgtermiņa novērošana ļāva secināt, ka elektroenerģijas avots nav dzīvs organisms, bet atšķirīgu metālu kontakts. Šis apstāklis veicina elektroenerģijas plūsmu un nervu gala reakciju - tikai strāvas fizioloģisko iedarbību.
Unikāls atklājums noveda pie pirmā radīšanas gadālīdzstrāvas avota pasaule, ko sauc par "Voltaic pīlāru". Dažādi metāli (Volta apgalvoja, ka tie ir jānoņem viens no otra ķīmisko elementu virknē) tiek uzklāti ar papīru, kas piesūcināts ar šķidru "otrā veida vadītāju".
Šī ierīce kļuva par pirmo pastāvīgā sprieguma avotu. Elektriskās sprieguma mērvienība saglabāja Alessandro Volta nosaukumu.
Elektriskās ķēdes galvenais elements ir avotsstrāva. Tās mērķis ir radīt elektrisko lauku, kura ietekmē brīvas lādētas daļiņas (elektroni, joni) nonāk virziena kustībā. Uz atsevišķiem avota elementiem (tos sauc par stabiem) uzkrātajiem lādiņiem ir dažādas pazīmes. Pats lādiņš avotā tiek pārdalīts neelektriska rakstura spēku ietekmē (mehāniski, ķīmiski, magnētiski, termiski un tā tālāk). Polu radītais elektriskais lauks ārpus strāvas avota veic lādiņa pārvietošanu slēgtā vadītājā. Alesandro Volta runāja par nepieciešamību pēc slēgtas ķēdes, lai izveidotu līdzstrāvu.
Tā kā avotos spēku ietekmēkas nav elektrisks, lādiņš pārvietojas, kas nozīmē, ka var apgalvot, ka šie spēki strādā. Sauksim viņus par trešajām pusēm. Ārējo spēku darba attiecību pret lādiņa pārnesi strāvas avota iekšienē un lādiņa daudzumu sauc par elektromotora spēku.
Šīs attiecības matemātiskais ieraksts:
kur E ir elektromotora spēks (EMF),sv Vai ārējo spēku darbs, q ir lādiņš, ko avotā nes ārējie spēki.
EMF raksturo avota spēju radīt strāvu, bet galvenā avota īpašība dažreiz tiek uzskatīta par elektrisko spriegumu (potenciālu starpību).
Lauka darba attiecību, lai pārvietotu lādiņu vadītājā, un lādiņa daudzumu sauc par elektrisko spriegumu.
Lai to noteiktu, nepieciešams lauka darba apjomsdalīts ar maksas summu. Ļaujiet A būt darbam, ko strāvas avota elektriskais lauks veic, lai pārvietotu lādiņu q. U ir elektriskais spriegums. Atbilstošās formulas matemātiskais apzīmējums:
Tāpat kā jebkurš fiziskais daudzums, arī stress irmērvienība. Kā mēra spriegumu? Ar pasaules pirmā līdzstrāvas avota izgudrotāja Alesandro Volta vārdu šai vērtībai tika piešķirta sava mērvienība. Starptautiskajā sistēmā spriegumu mēra voltos (V).
1 V spriegums ir elektriskā lauka spriegums, kas veic 1 J darbu, lai pārvietotu 1 C lādiņu.
SI sistēmas pamatvienībās elektriskā sprieguma mērvienība:
Kāpēc nepietiek, raksturojot pašreizējo, ievieststrāvas stipruma jēdziens? Veiksim domu eksperimentu. Paņemiet divas dažādas lampas: parastu mājsaimniecības lampu un lukturīšu lampu. Savienojot tos ar dažādiem pašreizējiem avotiem (pilsētas tīkls un akumulators), jūs varat iegūt tieši tādu pašu pašreizējo vērtību. Tajā pašā laikā mājsaimniecības lampa dod vairāk gaismas, tas ir, strāvas darbs tajā ir daudz lielāks.
Dažādiem enerģijas avotiem ir atšķirīgs spriegums. Tāpēc šī vērtība ir ārkārtīgi nepieciešama.
Izpratne par elektrisko fizisko nozīmispriedze rodas no interesantas līdzības. Sakaru traukos šķidrums plūst no caurules uz cauruli, ja tajos ir spiediena starpība. Šķidruma plūsma apstājas, ja spiediens ir vienāds.
Ja šķidruma strāvu salīdzina ar elektriskā lādiņa plūsmu, tad spiediena starpībai starp šķidruma kolonnām ir tāda pati loma kā potenciālai starpībai strāvas avotā.
Kamēr procesi notiek pašreizējā avota iekšienē,pavadot lādiņa pārdali pie poliem, tas spēj radīt strāvu vadītājā. Elektriskās strāvas spriegumu mēra voltos, spiediena starpībai ir mērvienība - paskal.
Elektriskā strāva, periodiski mainot tovirzienu sauc par mainīgu. To rada mainīga sprieguma avots. Visbiežāk tas ir ģenerators. Mēģināsim precizēt: kāds ir mērītais maiņstrāvas spriegums?
Pats pašreizējās paaudzes princips ir balstīts uz šo parādībuelektromagnētiskā indukcija. Slēgtas cilpas rotācija magnētiskajā laukā noved pie potenciāla starpības parādīšanās vadītājā. Spriegumu mēra voltos un mainīgas strāvas gadījumā.
Vai var apgalvot, ka spriegums nemainās?Acīmredzot, mainoties leņķim starp kontūras plakni un normālu pret to, radītais spriegums laika gaitā mainās. Tās vērtība pieaug no nulles līdz kādai maksimālajai vērtībai, pēc tam atkal nokrīt uz nulli. Par konkrētu vērtību nav jārunā. Ievadiet tā saukto r.m.s. sprieguma vērtību:
Elektriskā sprieguma mērīšanas ierīce -voltmetrs. Tās darbības princips ir balstīts uz ķēdes mijiedarbību ar strāvu un pastāvīgā magnēta magnētisko lauku. Ir zināms, ka ķēde ar strāvu rotē magnētiskajā laukā. Atkarībā no strāvas daudzuma ķēdē mainās rotācijas leņķis.
Ja kontūrai pievienojat bultiņu, tad tonovirzās no nulles, kad ķēde (parasti spole) plūst strāva. Atkarībā no tā, kādā spriegumā mēra, ierīces skala tiek kalibrēta. Iespējama apakšgrupu un reizinājumu izmantošana.
Zemām vērtībām spriegumu mēra milivoltos vai mikrovoltos. Gluži pretēji, augstsprieguma tīklos tiek izmantoti vienību daudzkārtņi.
Jebkurš voltmetrs ir savienots paralēli tamķēdes posms, kurā mēra spriegumu. Ierīces ķēdes galvenā īpašība ir augsta omas pretestība. Voltmetrs neatkarīgi no tā, kādā spriegumā mēra, nedrīkst ietekmēt strāvu ķēdē. Caur to tiek nodota neliela strāva, kas būtiski neietekmē galveno vērtību.
Fiziskā ierīce | Spriegums pie tā kontaktiem, V |
Volt stabs | 1,1 |
Luktura akumulators | 1,5 |
Sārma akumulators | 1,25 |
Skābais akumulators | 2 |
Pilsētas tīkls | 220 |
Augstsprieguma elektropārvades līnijas | 500 000 |
Starp mākoņiem pērkona negaisā | Līdz 100 000 000 |
Lai efektīvi izmantotu voltmetru, ir vērts iemācīties to izmantot. Ziņkārīgajam eksperimentētājam var ieteikt vērsties pie skolas skolotājiem.
Fizikas kabineti ir aprīkoti ar laboratorijas un demonstrācijas instrumentiem sprieguma mērīšanai.
Jebkurš voltmetrs jālieto piesardzīgi, ievērojot vienkāršus noteikumus:
Elektrošoks cilvēkiem var būt nedrošs. Spriegums, kas mazāks par 24V, tiek uzskatīts par nekaitīgu.
Strāvas darbība zem pilsētas tīkla sprieguma (220 V) ir diezgan pamanāma. Kailu kontaktu pieskaršanos pavada ievērojams "šoks".
Spriegums pērkona negaisa laikā iziet tik lielu strāvu caur cilvēka ķermeni, ka tas var izraisīt nāvi. Jums nevajadzētu riskēt ar savu dzīvību un veselību.
