Arus elektrik hanya boleh mengendalikan mesin apabila ia beredar dalam litar. Litar elektrik ialah saluran yang melaluinya elektrik mengalir. Litar bermula dalam sumber kuasa (contohnya, bateri), yang mana pengguna disambungkan dengan wayar penyambung, contohnya, lampu pijar.

Litar tidak berakhir pada pengguna, tetapi kembali sepanjang gelang sekali lagi ke sumber kuasa. Daya yang mengekalkan aliran arus elektrik dalam litar dipanggil daya gerak elektrik, atau voltan. Oleh kerana pengguna melemahkan arus dalam litar, ia dipanggil rintangan.

Memahami hubungan antara arus elektrik, voltan dan rintangan boleh dipermudahkan dengan membuat analogi antara arus elektrik dan air yang mengalir melalui saluran (gambar di atas). Bateri boleh diwakili sebagai pam air, dan arus elektrik boleh diwakili sebagai isipadu air tertentu. Analogi dua rintangan elektrik (dua lampu pijar) ialah dua longkang dalam saluran.

Dalam model sedemikian, setiap kali air (arus elektrik) bertemu dengan bendung (rintangan), ia jatuh ke paras yang lebih rendah (voltan rendah). Isipadu air kekal tidak berubah, tetapi parasnya (tenaga) berkurangan. Perkara yang sama berlaku dengan arus elektrik. Apabila arus elektrik melalui rintangan, tenaganya dilepaskan ke persekitaran dan voltan berkurangan.

Pengiraan penurunan voltan

Apabila arus elektrik melalui rintangan, seperti mentol lampu pijar, daya pada cas (voltan) berkurangan. Penurunan ini dipanggil kejatuhan voltan. Perubahan voltan boleh ditentukan secara berangka dengan mendarabkan nilai rintangan dengan kekuatan semasa.

Arus elektrik dan aliran elektron

Elektron (bola biru) mengalir ke arah kutub positif sumber arus, i.e. ke arah arus elektrik yang bergerak dari kutub positif ke kutub negatif (anak panah biru besar). Kekuatan arus bergantung kepada berapa banyak elektron yang melalui keratan rentas konduktor per unit masa.

Arus elektrik dalam litar selari

Dalam litar selari, arus elektrik (anak panah biru) berpecah kepada dua cabang berasingan sebelum kembali ke puncanya (bateri merah).

Jenis litar dan voltan

Litar bersiri mengandungi dua rintangan (R), yang secara bergantian mengurangkan voltan (V). Kejatuhan voltan ditentukan oleh jumlah rintangan.

DALAM litar selari Arus elektrik mengalir melalui laluan yang berbeza. Susunan rintangan (R) ini menyebabkan kejatuhan voltan serentak.

Pergerakan terarah zarah bercas dalam medan elektrik.

Zarah bercas boleh menjadi elektron atau ion (atom bercas).

Atom yang telah kehilangan satu atau lebih elektron memperoleh cas positif. - Anion (ion positif).
Atom yang telah memperoleh satu atau lebih elektron memperoleh cas negatif. - Kation (ion negatif).
Ion dianggap sebagai zarah bercas mudah alih dalam cecair dan gas.

Dalam logam, pembawa cas adalah elektron bebas, seperti zarah bercas negatif.

Dalam semikonduktor, pergerakan (pergerakan) elektron bercas negatif dari satu atom ke atom lain dan, akibatnya, pergerakan antara atom-atom kekosongan bercas positif yang terhasil - lubang - dipertimbangkan.

belakang arah arus elektrik arah pergerakan cas positif diterima secara konvensional. Peraturan ini telah ditubuhkan lama sebelum kajian elektron dan kekal benar sehingga hari ini. Kekuatan medan elektrik juga ditentukan untuk cas ujian positif.

Untuk sebarang caj tunggal q dalam medan elektrik dengan keamatan E tindakan paksaan F = qE, yang menggerakkan cas ke arah vektor daya ini.

Rajah menunjukkan bahawa vektor daya F - = -qE, bertindak atas cas negatif -q, diarahkan ke arah yang bertentangan dengan vektor kekuatan medan, sebagai hasil darab vektor E kepada nilai negatif. Akibatnya, elektron bercas negatif, yang merupakan pembawa cas dalam konduktor logam, sebenarnya mempunyai arah pergerakan yang bertentangan dengan vektor kekuatan medan dan arah arus elektrik yang diterima umum.

Jumlah caj Q= 1 Coulomb bergerak melalui keratan rentas konduktor dalam masa t= 1 saat, ditentukan oleh nilai semasa saya= 1 Ampere daripada nisbah:

I = Q/t.

Nisbah semasa saya= 1 Ampere dalam konduktor kepada luas keratan rentasnya S= 1 m 2 akan menentukan ketumpatan arus j= 1 A/m2:

Kerja A= 1 Joule dibelanjakan untuk mengangkut caj Q= 1 Coulomb dari titik 1 hingga titik 2 akan menentukan nilai voltan elektrik U= 1 Volt, sebagai beza keupayaan φ 1 dan φ 2 antara mata ini daripada pengiraan:

U = A/Q = φ 1 - φ 2

Arus elektrik boleh terus atau berselang-seli.

Arus terus ialah arus elektrik yang arah dan magnitudnya tidak berubah mengikut masa.

Arus ulang alik ialah arus elektrik yang magnitud dan arahnya berubah mengikut masa.

Kembali pada tahun 1826, ahli fizik Jerman Georg Ohm menemui undang-undang elektrik yang penting, yang menentukan hubungan kuantitatif antara arus elektrik dan sifat-sifat konduktor, mencirikan keupayaan mereka untuk menahan arus elektrik.
Sifat-sifat ini kemudiannya mula dipanggil rintangan elektrik, dilambangkan dengan huruf R dan diukur dalam Ohm sebagai penghormatan kepada penemu.
Hukum Ohm dalam tafsiran modennya dengan nisbah U/R klasik menentukan jumlah arus elektrik dalam konduktor berdasarkan voltan U pada hujung konduktor ini dan rintangannya R:

Arus elektrik dalam konduktor

Konduktor mengandungi pembawa cas percuma, yang, di bawah pengaruh medan elektrik, bergerak dan mencipta arus elektrik.

Dalam konduktor logam, pembawa cas adalah elektron bebas.
Apabila suhu meningkat, pergerakan terma huru-hara atom mengganggu pergerakan arah elektron dan rintangan konduktor meningkat.
Apabila penyejukan dan suhu menghampiri sifar mutlak, apabila pergerakan haba berhenti, rintangan logam cenderung kepada sifar.

Arus elektrik dalam cecair (elektrolit) wujud sebagai pergerakan terarah atom bercas (ion), yang terbentuk dalam proses penceraian elektrolitik.
Ion bergerak ke arah elektrod bertentangan dengan tanda dan dinetralkan, mengendap di atasnya. - Elektrolisis.
Anion adalah ion positif. Mereka bergerak ke elektrod negatif - katod.
Kation ialah ion negatif. Mereka bergerak ke elektrod positif - anod.
Hukum elektrolisis Faraday menentukan jisim bahan yang dibebaskan pada elektrod.
Apabila dipanaskan, rintangan elektrolit berkurangan disebabkan oleh peningkatan bilangan molekul yang terurai menjadi ion.

Arus elektrik dalam gas - plasma. Caj elektrik dibawa oleh ion positif atau negatif dan elektron bebas, yang terbentuk di bawah pengaruh sinaran.

Terdapat arus elektrik dalam vakum sebagai aliran elektron dari katod ke anod. Digunakan dalam peranti pancaran elektron - lampu.

Arus elektrik dalam semikonduktor

Semikonduktor menduduki kedudukan pertengahan antara konduktor dan dielektrik dari segi kerintangannya.
Perbezaan ketara antara semikonduktor dan logam boleh dianggap sebagai pergantungan kerintangan mereka pada suhu.
Apabila suhu menurun, rintangan logam berkurangan, manakala bagi semikonduktor, sebaliknya, ia meningkat.
Apabila suhu menghampiri sifar mutlak, logam cenderung menjadi superkonduktor, dan semikonduktor - penebat.
Hakikatnya ialah pada sifar mutlak, elektron dalam semikonduktor akan sibuk mencipta ikatan kovalen antara atom kekisi kristal dan, idealnya, tidak akan ada elektron bebas.
Apabila suhu meningkat, beberapa elektron valens boleh menerima tenaga yang mencukupi untuk memecahkan ikatan kovalen dan elektron bebas akan muncul dalam kristal, dan kekosongan terbentuk di tapak pecah, yang dipanggil lubang.
Tempat kosong boleh diduduki oleh elektron valens dari pasangan jiran dan lubang akan berpindah ke tempat baru dalam kristal.
Apabila elektron bebas bertemu dengan lubang, ikatan elektronik antara atom semikonduktor dipulihkan dan proses sebaliknya berlaku - penggabungan semula.
Pasangan lubang elektron boleh muncul dan bergabung semula apabila semikonduktor diterangi kerana tenaga sinaran elektromagnet.
Dengan ketiadaan medan elektrik, elektron dan lubang mengambil bahagian dalam gerakan terma huru-hara.
Bukan sahaja elektron bebas yang terhasil, tetapi juga lubang, yang dianggap sebagai zarah bercas positif, mengambil bahagian dalam medan elektrik dalam gerakan tertib. semasa saya dalam semikonduktor ia terdiri daripada elektron saya n dan lubang Ip arus

Semikonduktor termasuk unsur kimia seperti germanium, silikon, selenium, telurium, arsenik, dll. Semikonduktor yang paling biasa dalam alam semula jadi ialah silikon.

Komen dan cadangan diterima dan dialu-alukan!

Arus elektrik adalah salah satu proses utama yang berlaku dalam mana-mana litar elektronik (dalam litar elektrik). Mempelajari proses ini akan menjadikannya lebih mudah pada masa hadapan untuk memahami proses lain yang wujud dalam litar elektrik.

Untuk pemahaman yang lebih mendalam tentang intipati arus elektrik, saya mengesyorkan anda terlebih dahulu membiasakan diri dengan sifat kejadiannya. Sebelum ini, kami mengetahui bahawa apabila batang plastik digosok dengan bulu, disebabkan oleh daya geseran, sebilangan elektron tertentu meninggalkan lapisan permukaan rod, yang menjadi bercas positif. Apabila batang kaca digosok dengan sutera, ia menjadi bercas negatif apabila elektron meninggalkan atom dari lapisan atas sutera dan mengendap di atas kaca.

Oleh itu, kita mempunyai satu rod dengan lebihan elektron, jadi ia dikatakan bercas negatif, dan rod kedua mempunyai kekurangan elektron, jadi ia dikatakan mempunyai cas positif yang dominan.

Memandangkan semuanya adalahJika elektron dalam alam semula jadi cenderung untuk mengimbangi, maka dengan menyambungkan kedua-dua batang bercas bertentangan dengan konduktor, elektron bebas akan serta-merta bergerak dari rod kaca ke plastik, dari zon kelebihannya ke zon kekurangan. Akibatnya, kedua-dua rod akan menjadi bercas neutral dan tidak mempunyai elektron bebas yang mudah bergerak. Proses menggerakkan elektron di sepanjang konduktor antara rod ialah elektrik .

Arus elektrik boleh melakukan kerja yang berguna, contohnya, menyalakan LED,diletakkan di jalannya.

Kerja-kerja caj yang berguna boleh digambarkan menggunakan contoh bas. Jika bas tanpa penumpang bergerak dari bandar A ke bandar B, maka bas itu tidak melakukan apa-apa kerja yang berguna dan membazir bahan api. Bas yang membawa penumpang melakukan kerja yang berguna. Arus elektrik berfungsi dengan cara yang sama, jadi beban diletakkan pada laluannya, di mana kerja berguna dilakukan.

Disambungkan dengan wayar dengan kayu bergosok, LED bersinar untuk tempoh masa yang sangat singkat, kerana caj negatif percuma akan serta-merta bergerak dari kawasan lebihan mereka ke kawasan kekurangan dan keseimbangan akan berlaku.

Penjana

Agar LED bersinar untuk masa yang lama, perlu mengekalkan arus elektrik dengan menambah caj pada kayu, iaitu, sentiasa menggosoknya pada bulu dan sutera, masing-masing. Tetapi kaedah ini sukar untuk dilaksanakan secara praktikal dan tidak berkesan. Oleh itu, kaedah yang lebih praktikal digunakan untuk mengekalkan jumlah pembawa tenaga yang diperlukan.

Peranti yang sentiasa mencipta atau menjana cas bagi tanda yang berbeza dipanggil penjana atau, lebih umum, sumber kuasa. Penjana paling mudah ialah bateri, yang lebih tepat dipanggil sel galvanik. Tidak seperti rod, di mana cas terbentuk disebabkan oleh daya geseran, dalam sel galvanik, tidak seperti cas terbentuk akibat tindak balas kimia.

Arus elektrik dan keadaan alirannya

Sekarang kita boleh membuat kesimpulan awal penting yang pertama dan mengenal pasti keadaan untuk aliran arus elektrik.

1. Pertama. Untuk menjana arus elektrik, laluan pergerakan cas mesti ditutup.
2. Kedua. Untuk mengekalkan arus elektrik, adalah perlu bahawa pada permulaan laluan bekalan caj diisi semula, dan pada penghujung laluan mereka dibawa pergi, memberi ruang untuk caj yang baru tiba.
3. Ketiga. Agar caj melakukan kerja yang berguna, perlu diletakkan di laluan mereka, sebagai contoh, filamen lampu pijar, LED, atau penggulungan motor, yang secara amnya dipanggil beban atau pengguna.

Secara umum, litar elektrik yang paling mudah terdiri daripada penjana, beban, dan wayar yang menyambungkan penjana kepada beban.

EMF daya gerak elektrik

Tugas utama mana-mana sumber kuasa adalah untuk membentuk dan mengekalkan nilai malar cas bertentangan di terminal, dipanggil elektrod. Lebih banyak bilangan cas, lebih banyak ia cenderung untuk menarik antara satu sama lain dan oleh itu bergerak lebih sengit di sepanjang litar elektrik. Dan daya yang menyebabkan elektron bergerak di sepanjang litar dipanggil daya elektromotif atau ringkasnya EMF . Daya gerak elektrik diukur dalam volt [DALAM]. EMF bagi bateri baharu (tidak dinyahcas) adalah lebih sedikit daripada 1.5 V, dan mahkota adalah lebih sedikit daripada 9 V.

Nilai arus elektrik boleh dikira dengan jelas menggunakan contoh paip air. Mari kita bayangkan secara mental air sebagai satu set titisan kecil dengan saiz yang sama. Sekarang mari ambil dan potong paip di beberapa tempat dan pasangkan kaunter titisan air. Seterusnya, buka paip dan rekod masa, contohnya satu minit. Selepas mengira masa, kami akan mengambil bacaan meter. Katakan kaunter merekodkan 1 juta titis dalam satu minit. Daripada ini kita menyimpulkan bahawa aliran air adalah sejuta titis seminit. Jika kita meningkatkan tekanan air - kita membuat pam pam dengan lebih cepat - maka tekanan air akan meningkat, manakala titisan akan mula bergerak dengan lebih kuat dan, dengan itu, penggunaan air akan meningkat.

Kekuatan arus elektrik

Kekuatan arus elektrik ditentukan dengan cara yang sama. Jika kita secara mental memotong wayar yang menyambungkan penjana ke beban dan memasang meter, maka kita akan mendapat penggunaan elektron setiap unit masa - ini adalah kekuatan semasa.

Apabila daya gerak elektrik penjana meningkat, elektron melalui litar dengan lebih kuat, dan arus meningkat.

Oleh kerana cas elektron dan jumlah bilangannya yang melalui keratan rentas konduktor per unit masa diketahui, kekuatan semasa boleh ditentukan secara kuantitatif.

Caj satu elektron mempunyai nilai yang sangat kecil, dan sebilangan besar daripada mereka mengambil bahagian dalam arus elektrik. Oleh itu, 628∙10 16 telah diambil sebagai unit cas elektrik, iaitu, 6280000000000000000 cas elektron. Jumlah cas elektrik ini dipanggil loket , dipendekkan [Cl].

Unit untuk mengukur arus dipanggil ampere [A]. Kekuatan semasa adalah sama dengan satu ampere apabila jumlah cas elektrik satu coulomb melalui keratan rentas konduktor dalam satu saat.

1 A = 1 C/1 saat

I = Q/t

Jika dua kali lebih banyak elektron melalui konduktor dalam satu saat, maka saya bersamaan dengan 2 ampere.

Dalam konduktor yang diperbuat daripada logam, seperti tembaga atau aluminium, banyak elektron bebas terbentuk. Mereka dengan mudah meninggalkan atom kekisi kristal logam dan bergerak bebas dalam ruang interatomik. Walau bagaimanapun, mereka tidak berjalan lama, kerana mereka serta-merta tertarik oleh satu lagi atom bercas positif, yang telah kehilangan unsur yang serupa. Oleh itu, secara lalai, tiada arus mengalir melalui konduktor. Di samping itu, elektron bebas tidak mempunyai pergerakan yang teratur, tetapi bergerak secara huru-hara dalam ruang interatomik. Pergerakan sedemikian, yang tidak mempunyai arah yang jelas, dipanggil gerakan Brownian. Apabila suhu meningkat, keamatan lalu lintas meningkat.

Untuk bocor saya anda perlu mencipta kekurangan komponen elektrik pada satu hujung konduktor, dan lebihan daripadanya pada satu lagi, iaitu menyambungkan kutub bertentangan sumber kuasa. Kemudian medan elektrik sumber kuasa akan mewujudkan daya gerak elektrik yang akan memaksa elektron dalam konduktor bergerak dalam satu arah dengan ketat. sebab tu arus elektrik ialah pergerakan tertib cas di bawah pengaruh medan elektrik luar

Elektron atau lubang (konduksi lubang elektron). Kadangkala arus elektrik juga dipanggil arus sesaran, yang timbul akibat perubahan dalam medan elektrik dari semasa ke semasa.

Arus elektrik mempunyai manifestasi berikut:

YouTube ensiklopedia

1 / 5

✪ ARUS ELEKTRIK kekuatan arus FIZIK gred 8

✪ Arus elektrik

✪ #9 Arus elektrik dan elektron

✪ Apakah itu arus elektrik [TV Radio Amatur 2]

✪ APA YANG BERLAKU JIKA RENJAKAN ELEKTRIK

Sari kata

Pengelasan

Jika zarah bercas bergerak di dalam badan makroskopik berbanding medium tertentu, maka arus sedemikian dipanggil elektrik arus pengaliran. Jika badan bercas makroskopik (contohnya, titisan hujan bercas) bergerak, maka arus ini dipanggil perolakan .

Terdapat arus elektrik terus dan ulang alik, serta pelbagai jenis arus ulang alik. Dalam konsep sedemikian perkataan "elektrik" sering ditinggalkan.

• Arus terus - arus yang arah dan magnitudnya tidak berubah mengikut masa.

Arus pusar

Arus pusar (arus Foucault) ialah "arus elektrik tertutup dalam konduktor besar yang timbul apabila fluks magnet yang menembusinya berubah," oleh itu arus pusar adalah arus teraruh. Semakin cepat fluks magnet berubah, semakin kuat arus pusar. Arus pusar tidak mengalir di sepanjang laluan tertentu dalam wayar, tetapi apabila ia ditutup dalam konduktor, ia membentuk litar seperti pusaran.

Kewujudan arus pusar membawa kepada kesan kulit, iaitu, kepada fakta bahawa arus elektrik berselang-seli dan fluks magnet merambat terutamanya di lapisan permukaan konduktor. Pemanasan konduktor oleh arus pusar membawa kepada kehilangan tenaga, terutamanya dalam teras gegelung AC. Untuk mengurangkan kehilangan tenaga akibat arus pusar, mereka menggunakan pembahagian litar magnet arus ulang-alik ke dalam plat berasingan, diasingkan antara satu sama lain dan terletak berserenjang dengan arah arus pusar, yang mengehadkan kemungkinan kontur laluan mereka dan sangat mengurangkan magnitud. daripada arus ini. Pada frekuensi yang sangat tinggi, bukannya ferromagnet, magnetodielektrik digunakan untuk litar magnet, di mana, disebabkan oleh rintangan yang sangat tinggi, arus pusar secara praktikal tidak timbul.

Ciri-ciri

Dari segi sejarah, ia diterima arah arus bertepatan dengan arah pergerakan cas positif dalam konduktor. Lebih-lebih lagi, jika satu-satunya pembawa arus adalah zarah bercas negatif (contohnya, elektron dalam logam), maka arah arus adalah bertentangan dengan arah pergerakan zarah bercas. .

Kelajuan hanyut elektron

Rintangan sinaran disebabkan oleh pembentukan gelombang elektromagnet di sekeliling konduktor. Rintangan ini sangat bergantung pada bentuk dan saiz konduktor, dan pada panjang gelombang yang dipancarkan. Untuk konduktor lurus tunggal, di mana arusnya berada pada arah dan kekuatan yang sama, dan panjang L yang jauh lebih kecil daripada panjang gelombang elektromagnet yang dipancarkan olehnya. λ (\displaystyle \lambda), pergantungan rintangan pada panjang gelombang dan konduktor adalah agak mudah:

Arus elektrik yang paling biasa digunakan dengan frekuensi standard 50 Hz sepadan dengan gelombang dengan panjang kira-kira 6 ribu kilometer, itulah sebabnya kuasa sinaran biasanya diabaikan berbanding dengan kuasa kehilangan haba. Walau bagaimanapun, apabila kekerapan arus meningkat, panjang gelombang yang dipancarkan berkurangan, dan kuasa sinaran meningkat dengan sewajarnya. Konduktor yang mampu memancarkan tenaga ketara dipanggil antena.

Kekerapan

Konsep frekuensi merujuk kepada arus ulang alik yang secara berkala mengubah kekuatan dan/atau arah. Ini juga termasuk arus yang paling biasa digunakan, yang berbeza mengikut undang-undang sinusoidal.

Tempoh AC ialah tempoh masa terpendek (dinyatakan dalam saat) di mana perubahan arus (dan voltan) berulang. Bilangan tempoh yang dilakukan oleh arus per unit masa dipanggil kekerapan. Kekerapan diukur dalam hertz, dengan satu hertz (Hz) sepadan dengan satu kitaran sesaat.

Arus berat sebelah

Kadangkala, untuk kemudahan, konsep arus sesaran diperkenalkan. Dalam persamaan Maxwell, arus sesaran hadir pada sebutan yang sama dengan arus yang disebabkan oleh pergerakan cas. Keamatan medan magnet bergantung kepada jumlah arus elektrik, sama dengan jumlah arus pengaliran dan arus sesaran. Mengikut definisi, ketumpatan arus pincang j D → (\displaystyle (\vec (j_(D))))- kuantiti vektor berkadar dengan kadar perubahan medan elektrik E → (\displaystyle (\vec (E))) dalam masa:

Hakikatnya ialah apabila medan elektrik berubah, serta apabila arus mengalir, medan magnet dihasilkan, yang menjadikan kedua-dua proses ini serupa antara satu sama lain. Di samping itu, perubahan dalam medan elektrik biasanya disertai dengan pemindahan tenaga. Sebagai contoh, apabila mengecas dan menyahcas kapasitor, walaupun pada hakikatnya tiada pergerakan zarah bercas antara platnya, mereka bercakap tentang arus anjakan yang mengalir melaluinya, memindahkan sedikit tenaga dan menutup litar elektrik dengan cara yang unik. Arus berat sebelah I D (\displaystyle I_(D)) dalam kapasitor ditentukan oleh formula:

di mana Q (\displaystyle Q)- cas pada plat kapasitor, U (\displaystyle U)- beza keupayaan antara plat, C (\displaystyle C)- kapasiti kapasitor.

Arus sesaran bukanlah arus elektrik kerana ia tidak dikaitkan dengan pergerakan cas elektrik.

Jenis utama konduktor

Tidak seperti dielektrik, konduktor mengandungi pembawa bebas cas tidak terkompensasi, yang, di bawah pengaruh daya, biasanya perbezaan potensi elektrik, bergerak dan mencipta arus elektrik. Ciri voltan semasa (pergantungan arus pada voltan) adalah ciri terpenting bagi konduktor. Untuk konduktor logam dan elektrolit, ia mempunyai bentuk yang paling mudah: kekuatan semasa adalah berkadar terus dengan voltan (hukum Ohm).

Logam - di sini pembawa semasa adalah elektron pengaliran, yang biasanya dianggap sebagai gas elektron, dengan jelas menunjukkan sifat kuantum gas yang merosot.

Arus elektrik di alam semula jadi

Arus elektrik digunakan sebagai pembawa isyarat pelbagai kerumitan dan jenis di kawasan yang berbeza (telefon, radio, panel kawalan, butang kunci pintu, dan sebagainya).

Dalam sesetengah kes, arus elektrik yang tidak diingini muncul, seperti arus sesat atau arus litar pintas.

Penggunaan arus elektrik sebagai pembawa tenaga

• mendapatkan tenaga mekanikal dalam semua jenis motor elektrik,
• mendapatkan tenaga haba dalam peranti pemanasan, relau elektrik, semasa kimpalan elektrik,
• mendapatkan tenaga cahaya dalam peranti pencahayaan dan isyarat,
• pengujaan ayunan elektromagnet frekuensi tinggi, frekuensi ultratinggi dan gelombang radio,
• menerima bunyi,
• mendapatkan pelbagai bahan melalui elektrolisis, mengecas bateri elektrik. Di sini tenaga elektromagnet ditukar kepada tenaga kimia,
• mencipta medan magnet (dalam elektromagnet).

Penggunaan arus elektrik dalam perubatan

• diagnostik - arus bio organ yang sihat dan berpenyakit adalah berbeza, dan adalah mungkin untuk menentukan penyakit, puncanya dan menetapkan rawatan. Cabang fisiologi yang mengkaji fenomena elektrik dalam badan dipanggil elektrofisiologi.
  • Electroencephalography adalah kaedah untuk mengkaji keadaan berfungsi otak.
  • Elektrokardiografi ialah teknik untuk merekod dan mengkaji medan elektrik semasa aktiviti jantung.
  • Elektrogastrografi adalah kaedah untuk mengkaji aktiviti motor perut.
  • Elektromiografi ialah kaedah untuk mengkaji potensi bioelektrik yang timbul dalam otot rangka.
• Rawatan dan resusitasi: rangsangan elektrik kawasan tertentu otak; rawatan penyakit Parkinson dan epilepsi, juga untuk elektroforesis. Perentak jantung yang merangsang otot jantung dengan arus berdenyut digunakan untuk bradikardia dan aritmia jantung yang lain.

keselamatan elektrik

Termasuk undang-undang, sosio-ekonomi, organisasi dan teknikal, kebersihan dan kebersihan, rawatan dan pencegahan, pemulihan dan langkah-langkah lain. Peraturan keselamatan elektrik dikawal oleh dokumen undang-undang dan teknikal, rangka kerja kawal selia dan teknikal. Pengetahuan tentang asas keselamatan elektrik adalah wajib bagi kakitangan yang menservis pemasangan elektrik dan peralatan elektrik. Tubuh manusia adalah konduktor arus elektrik. Rintangan manusia dengan kulit kering dan utuh berkisar antara 3 hingga 100 kOhm.

Arus yang melalui badan manusia atau haiwan menghasilkan kesan berikut:

• haba (terbakar, pemanasan dan kerosakan pada saluran darah);
• elektrolitik (penguraian darah, gangguan komposisi fizikal dan kimia);
• biologi (kerengsaan dan pengujaan tisu badan, sawan)
• mekanikal (pecah saluran darah di bawah pengaruh tekanan wap yang diperolehi oleh pemanasan oleh aliran darah)

Faktor utama yang menentukan hasil renjatan elektrik ialah jumlah arus yang melalui tubuh manusia. Mengikut peraturan keselamatan, arus elektrik dikelaskan seperti berikut:

• selamat arus dipertimbangkan, laluan panjang yang melalui tubuh manusia tidak menyebabkan kemudaratan kepadanya dan tidak menyebabkan sebarang sensasi, nilainya tidak melebihi 50 μA (arus ulang-alik 50 Hz) dan 100 μA arus terus;
• ketara secara minima arus ulang alik manusia ialah kira-kira 0.6-1.5 mA (50 Hz arus ulang alik) dan arus terus 5-7 mA;
• ambang tidak melepaskan dipanggil arus minimum kekuatan sedemikian rupa sehingga seseorang tidak lagi dapat mengoyakkan tangannya dari bahagian pembawa arus dengan kekuatan kehendak. Untuk arus ulang alik ia adalah kira-kira 10-15 mA, untuk arus terus ialah 50-80 mA;
• ambang fibrilasi dipanggil kekuatan arus ulang-alik (50 Hz) kira-kira 100 mA dan 300 mA arus terus, pendedahan yang selama lebih daripada 0.5 s berkemungkinan menyebabkan fibrilasi otot jantung. Ambang ini juga dianggap membawa maut secara bersyarat bagi manusia.

Di Rusia, selaras dengan Peraturan untuk operasi teknikal pemasangan elektrik pengguna dan Peraturan untuk perlindungan buruh semasa operasi pemasangan elektrik, 5 kumpulan kelayakan untuk keselamatan elektrik telah ditubuhkan, bergantung pada kelayakan dan pengalaman pekerja dan voltan pemasangan elektrik.

Kita semua tahu bahawa elektrik adalah aliran terarah zarah bercas yang terhasil daripada tindakan medan elektrik. Mana-mana pelajar sekolah akan memberitahu anda ini. Tetapi persoalan apakah arah arus dan ke mana zarah-zarah ini pergi boleh mengelirukan ramai.

Intipati soalan

Seperti yang diketahui, dalam konduktor elektrik dibawa oleh elektron, dalam elektrolit - kation dan anion (atau hanya ion), dalam semikonduktor elektron bekerja dengan apa yang dipanggil "lubang", dalam gas - ion dengan elektron. Kekonduksian elektriknya bergantung kepada kehadiran yang bebas dalam bahan tertentu. Sekiranya tiada medan elektrik, tiada arus akan mengalir dalam konduktor logam. Tetapi sebaik sahaja ia muncul dalam dua bahagiannya, i.e. ketegangan akan muncul, huru-hara dalam pergerakan elektron akan berhenti dan susunan akan datang: mereka akan mula menolak dari tolak dan bergerak ke arah tambah. Nampaknya ini adalah jawapan kepada soalan "Apakah arah arus?" Tetapi ia tidak ada di sana. Ia cukup untuk melihat ke dalam kamus ensiklopedia atau hanya ke dalam mana-mana buku teks fizik, dan percanggahan tertentu akan segera menjadi ketara. Ia mengatakan bahawa frasa konvensional "arah arus" menandakan pergerakan arah cas positif, dengan kata lain: dari tambah kepada tolak. Apa yang perlu dilakukan dengan kenyataan ini? Lagipun, ada percanggahan yang boleh dilihat dengan mata kasar!

Kuasa Tabiat

Apabila orang belajar membuat litar, mereka masih tidak tahu tentang kewujudan elektron. Lebih-lebih lagi, pada masa itu mereka tidak mengesyaki bahawa ia bergerak dari tolak ke tambah. Apabila Ampere mencadangkan pada separuh pertama abad ke-19 arah arus dari tambah kepada tolak, semua orang mengambil mudah dan tiada siapa yang mencabar keputusan ini. Ia mengambil masa 70 tahun sehingga orang ramai mengetahui bahawa arus dalam logam berlaku disebabkan oleh pergerakan elektron. Dan apabila mereka menyedari ini (ini berlaku pada tahun 1916), semua orang sudah terbiasa dengan pilihan yang dibuat oleh Ampere sehingga mereka tidak lagi mula mengubah apa-apa.

"Maksud emas"

Dalam elektrolit, zarah bercas negatif bergerak ke arah katod, dan yang positif bergerak ke arah anod. Perkara yang sama berlaku dalam gas. Sekiranya anda berfikir tentang arah arus dalam kes ini, hanya satu pilihan yang terlintas di fikiran: pergerakan kekutuban bertentangan dalam litar tertutup berlaku ke arah satu sama lain. Jika pernyataan itu adalah asas, maka ia akan menghapuskan percanggahan yang sedia ada sekarang. Ini mungkin mengejutkan, tetapi lebih daripada 70 tahun yang lalu, saintis menerima bukti dokumentari bahawa cas elektrik tanda bertentangan dalam medium pengalir sebenarnya bergerak ke arah satu sama lain. Pernyataan ini adalah benar untuk mana-mana konduktor, tanpa mengira jenisnya: logam, gas, elektrolit, semikonduktor. Walau apa pun, kita hanya boleh berharap bahawa dari masa ke masa ahli fizik akan menghapuskan kekeliruan dalam istilah dan menerima definisi yang jelas tentang arah pergerakan semasa. Sudah tentu, sukar untuk mengubah tabiat, tetapi anda akhirnya perlu meletakkan segala-galanya pada tempatnya.