Elektrik akımı yalnızca bir devrede dolaşırken makineleri çalıştırabilir. Elektrik devresi elektriğin içinden aktığı bir kanaldır. Devre, tüketicinin bir akkor lamba gibi bir bağlantı kablosuyla bağlandığı bir güç kaynağında (örneğin bir pil) başlar.

Devre tüketicide bitmez, ancak halka boyunca tekrar güç kaynağına geri döner. Bir devrede elektrik akımının akışını sağlayan kuvvete elektromotor kuvvet veya voltaj denir. Tüketiciler devredeki akımı zayıflattığı için bunlara direnç denir.

Elektrik akımı, voltaj ve direnç arasındaki ilişkinin anlaşılması, elektrik akımı ile bir kanaldan akan su arasında bir benzetme yapılarak kolaylaştırılabilir (yukarıdaki resim). Pil bir su pompası olarak temsil edilebilir ve elektrik akımı belirli bir hacimde su olarak temsil edilebilir. İki elektrik direncinin (iki akkor lamba) analogları kanaldaki iki drenajdır.

Böyle bir modelde, su (elektrik akımı) bir savakla (direnç) karşılaştığında, daha düşük bir seviyeye (düşük voltaj) düşer. Suyun hacmi değişmez ancak seviyesi (enerjisi) azalır. Aynı şey elektrik akımında da olur. Elektrik akımı bir dirençten geçtiğinde enerjisi ortama salınır ve gerilim düşer.

Gerilim düşümü hesaplaması

Elektrik akımı akkor ampul gibi bir dirençten geçtiğinde yükler üzerindeki kuvvet (voltaj) azalır. Bu azalmaya voltaj düşüşü denir. Gerilim değişimi, direnç değerinin akım gücüyle çarpılmasıyla sayısal olarak belirlenebilir.

Elektrik akımı ve elektron akışı

Elektronlar (mavi toplar) akım kaynağının pozitif kutbuna doğru akar, yani. pozitif kutuptan negatif kutba (büyük mavi ok) doğru hareket eden elektrik akımına doğru. Akımın gücü, birim zamanda iletkenin kesitinden kaç elektronun geçtiğine bağlıdır.

Paralel devrede elektrik akımı

Paralel devrede elektrik akımı (mavi oklar) kaynağına (kırmızı pil) dönmeden önce iki ayrı kola ayrılır.

Devre tipi ve voltajı

Seri devre voltajı (V) dönüşümlü olarak azaltan iki direnç (R) içerir. Gerilim düşüşü dirençlerin toplamı ile belirlenir.

İÇİNDE paralel devre Elektrik akımı farklı yollardan geçer. Dirençlerin (R) bu düzenlenmesi eş zamanlı bir voltaj düşüşüne neden olur.

Yüklü parçacıkların bir elektrik alanında yönlendirilmiş hareketi.

Yüklü parçacıklar elektronlar veya iyonlar (yüklü atomlar) olabilir.

Bir veya daha fazla elektronunu kaybetmiş bir atom pozitif yük kazanır. - Anyon (pozitif iyon).
Bir veya daha fazla elektron kazanan atom negatif yük kazanır. - Katyon (negatif iyon).
İyonlar sıvı ve gazlarda hareketli yüklü parçacıklar olarak kabul edilir.

Metallerde yük taşıyıcıları, negatif yüklü parçacıklar gibi serbest elektronlardır.

Yarı iletkenlerde, negatif yüklü elektronların bir atomdan diğerine hareketini (hareketini) ve bunun sonucunda ortaya çıkan pozitif yüklü boş yerlerin - deliklerin atomları arasındaki hareketi dikkate alırız.

Arka elektrik akımının yönü Pozitif yüklerin hareket yönü geleneksel olarak kabul edilir. Bu kural elektronun incelenmesinden çok önce belirlenmiş ve günümüze kadar geçerliliğini korumuştur. Pozitif bir test yükü için elektrik alan kuvveti de belirlenir.

Herhangi bir tek şarj için Q yoğunluktaki bir elektrik alanında e kuvvet eylemleri F = qE yükü bu kuvvetin vektörü yönünde hareket ettirir.

Şekil kuvvet vektörünün F - = -qE, negatif bir yük üzerinde hareket eden -Q, vektörün çarpımı olarak alan şiddeti vektörünün tersi yönde yönlendirilir e negatif bir değere. Sonuç olarak, metal iletkenlerde yük taşıyıcısı olan negatif yüklü elektronlar, aslında alan kuvveti vektörüne ve genel olarak kabul edilen elektrik akımı yönüne zıt bir hareket yönüne sahiptir.

Ücret tutarı Q= 1 Coulomb zamanla iletkenin kesitinden geçti T= 1 saniye, mevcut değere göre belirlenir BEN= 1 Amper oranından:

ben = Q/t.

Şimdiki oran BEN= 1 Amper iletkenin kesit alanına göre S= 1 m 2 akım yoğunluğunu belirleyecektir J= 1 A/m2:

İş A= Taşıma ücreti için harcanan 1 Joule Q= 1. noktadan 2. noktaya kadar 1 Coulomb, elektrik voltajının değerini belirleyecektir. sen= 1 Volt, potansiyel fark olarak φ 1 ve φ Hesaplamadan bu noktalar arasında 2:

sen = Cevap/Soru = φ 1 - φ 2

Elektrik akımı doğrudan veya alternatif olabilir.

Doğru akım, yönü ve büyüklüğü zamanla değişmeyen bir elektrik akımıdır.

Alternatif akım, büyüklüğü ve yönü zamanla değişen bir elektrik akımıdır.

1826'da Alman fizikçi Georg Ohm, elektrik akımı ile iletkenin özellikleri arasındaki niceliksel ilişkiyi belirleyen ve elektrik akımına dayanma yeteneklerini karakterize eden önemli bir elektrik yasasını keşfetti.
Bu özelliklere daha sonra harfle gösterilen elektriksel direnç adı verilmeye başlandı. R ve kaşifin onuruna Ohm cinsinden ölçülmüştür.
Ohm kanunu, klasik U/R oranıyla modern yorumuyla, bir iletkendeki elektrik akımı miktarını voltaja bağlı olarak belirler. sen bu iletkenin uçlarında ve direncinde R:

İletkenlerdeki elektrik akımı

İletkenler, bir elektrik alanının etkisi altında hareket eden ve bir elektrik akımı oluşturan serbest yük taşıyıcıları içerir.

Metal iletkenlerde yük taşıyıcıları serbest elektronlardır.
Sıcaklık arttıkça atomların kaotik termal hareketi elektronların yönsel hareketine müdahale eder ve iletkenin direnci artar.
Soğuduğunda ve sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştığında, termal hareket durduğunda metalin direnci sıfıra yönelir.

Sıvılardaki (elektrolitler) elektrik akımı, elektrolitik ayrışma sürecinde oluşan yüklü atomların (iyonların) yönlendirilmiş hareketi olarak mevcuttur.
İyonlar zıt işaretli elektrotlara doğru hareket eder ve nötralize edilerek üzerlerine yerleşir. - Elektroliz.
Anyonlar pozitif iyonlardır. Negatif elektroda, yani katoda doğru hareket ederler.
Katyonlar negatif iyonlardır. Pozitif elektroda, yani anoda doğru hareket ederler.
Faraday'ın elektroliz yasaları elektrotlara salınan maddenin kütlesini belirler.
Isıtıldığında, iyonlara ayrışan molekül sayısındaki artış nedeniyle elektrolitin direnci azalır.

Gazlarda elektrik akımı - plazma. Elektrik yükü, radyasyonun etkisi altında oluşan pozitif veya negatif iyonlar ve serbest elektronlar tarafından taşınır.

Boşlukta katottan anoda doğru elektron akışı şeklinde bir elektrik akımı vardır. Elektron ışını cihazlarında - lambalarda kullanılır.

Yarı iletkenlerde elektrik akımı

Yarı iletkenler, dirençleri açısından iletkenler ve dielektrikler arasında bir ara pozisyonda bulunur.
Yarı iletkenler ve metaller arasındaki önemli bir fark, dirençlerinin sıcaklığa bağlılığı olarak düşünülebilir.
Sıcaklık düştükçe metallerin direnci azalır, yarı iletkenlerde ise tam tersi artar.
Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştıkça, metaller süperiletkenlere, yarı iletkenler ise yalıtkanlara dönüşme eğilimindedir.
Gerçek şu ki, mutlak sıfırda, yarı iletkenlerdeki elektronlar kristal kafesin atomları arasında kovalent bağlar oluşturmakla meşgul olacak ve ideal olarak serbest elektron olmayacak.
Sıcaklık arttıkça değerlik elektronlarından bazıları kovalent bağları kırmaya yetecek kadar enerji alabilir ve kristalde serbest elektronlar belirir ve kırılma yerlerinde delik adı verilen boşluklar oluşur.
Boş yer, komşu bir çiftten gelen bir değerlik elektronu tarafından doldurulabilir ve delik, kristalde yeni bir yere taşınacaktır.
Serbest bir elektron bir delikle karşılaştığında, yarı iletkenin atomları arasındaki elektronik bağ yeniden kurulur ve ters işlem meydana gelir; rekombinasyon.
Elektromanyetik radyasyonun enerjisi nedeniyle bir yarı iletken aydınlatıldığında elektron-delik çiftleri görünebilir ve yeniden birleşebilir.
Elektrik alanının yokluğunda elektronlar ve delikler kaotik termal harekete katılır.
Ortaya çıkan serbest elektronların yanı sıra pozitif yüklü parçacıklar olarak kabul edilen delikler de düzenli hareketle elektrik alanına katılır. Akım BEN bir yarı iletkende elektrondan oluşur İçinde ve delik IP akıntılar

Yarı iletkenler germanyum, silikon, selenyum, tellür, arsenik vb. gibi kimyasal elementleri içerir. Doğada en yaygın yarı iletken silikondur.

Yorum ve önerileriniz kabul edilir ve memnuniyetle karşılanır!

Elektrik akımı kesinlikle herhangi bir elektronik devrede (bir elektrik devresinde) meydana gelen ana işlemlerden biridir. Bu sürecin incelenmesi, gelecekte elektrik devrelerinde bulunan diğer süreçlerin anlaşılmasını çok daha kolay hale getirecektir.

Elektrik akımının özünü daha derinlemesine anlamak için, öncelikle onun oluşumunun doğasına aşina olmanızı tavsiye ederim. Daha önce, plastik bir çubuğun yüne sürtünme kuvveti nedeniyle sürtünme kuvvetleri nedeniyle belirli sayıda elektronun çubuğun yüzey tabakasını terk ettiğini ve bunun pozitif yüklü hale geldiğini öğrenmiştik. Bir cam çubuk ipeğe sürtüldüğünde, elektronlar ipeğin üst katmanlarından atomları bırakıp camın üzerine yerleştiğinden negatif yüklü hale gelir.

Dolayısıyla, fazla elektrona sahip bir çubuğumuz var, dolayısıyla negatif yüklü olduğu söyleniyor ve ikinci çubuğun elektron sıkıntısı var, dolayısıyla baskın bir pozitif yüke sahip olduğu söyleniyor.

Her şey olduğundanDoğadaki elektronlar dengelenme eğilimindeyse, zıt yüklü her iki çubuğu bir iletkenle bağlayarak, serbest elektronlar anında cam çubuktan plastiğe, fazlalık bölgesinden kıtlık bölgesine hareket edeceklerdir. Sonuç olarak, her iki çubuk da nötr olarak yüklenecek ve kolayca hareket edebilecek serbest elektronlardan yoksun kalacaktır. Elektronların çubuklar arasındaki bir iletken boyunca hareket ettirilmesi işlemi elektrik .

Elektrik akımı, örneğin bir LED'i yakmak gibi yararlı işler yapabilir,yoluna yerleştirildi.

Yüklerin faydalı işi bir otobüs örneği kullanılarak gösterilebilir. Yolcusu olmayan bir otobüs A şehrinden B şehrine giderse, otobüs hiçbir faydalı iş yapmamış ve yakıt israfına neden olmuştur. Yolcuları taşıyan otobüs faydalı çalışmalar yaptı. Elektrik akımı da benzer şekilde çalışır, bu nedenle yoluna faydalı işin yapıldığı bir yük yerleştirilir.

Ovalanmış çubuklarla tellerle bağlanan LED, çok kısa bir süre parlıyor, çünkü serbest negatif yükler anında fazlalık alanından eksiklik alanına hareket edecek ve denge oluşacaktır.

Jeneratör

LED'in uzun süre yanması için çubuklardaki yükleri yenileyerek yani sırasıyla yün ve ipeğe sürekli sürterek elektrik akımını korumak gerekir. Ancak bu yöntemin pratikte uygulanması zordur ve etkisizdir. Bu nedenle gerekli miktarda enerji taşıyıcısını muhafaza etmek için çok daha pratik bir yöntem kullanılır.

Sürekli olarak farklı işaretlerde yük oluşturan veya üreten bir cihaza jeneratör veya daha genel olarak güç kaynağı denir. En basit jeneratör, daha doğrusu galvanik hücre olarak adlandırılan bir bataryadır. Sürtünme kuvvetleri nedeniyle yüklerin oluştuğu çubuklardan farklı olarak, galvanik bir hücrede, kimyasal reaksiyonların sonucu olarak farklı yükler oluşur.

Elektrik akımı ve akışı için koşullar

Artık ilk önemli ön sonuçları çıkarabilir ve elektrik akımının akışının koşullarını tanımlayabiliriz.

1. Birinci. Elektrik akımının oluşması için yüklerin hareket yolunun kapalı olması gerekir.
2. Saniye. Elektrik akımını sürdürmek için, yolun başında yük beslemesinin yenilenmesi ve yolun sonunda yeni gelen yüklere yer açmak için götürülmeleri gerekir.
3. Üçüncü. Yüklerin faydalı işler yapabilmesi için yollarına, örneğin bir akkor lamba filamanı, bir LED veya genel olarak yük veya tüketici olarak adlandırılan bir motor sargısı yerleştirmek gerekir.

Genel olarak en basit elektrik devresi bir jeneratör, bir yük ve jeneratörü yüke bağlayan kablolardan oluşur.

Elektromotor kuvveti EMF

Herhangi bir güç kaynağının ana görevi, elektrot adı verilen terminallerde zıt yüklerin sabit bir değerini oluşturmak ve korumaktır. Yük sayısı arttıkça birbirlerini çekme eğilimi artar ve dolayısıyla elektrik devresi boyunca daha yoğun hareket ederler. Elektronların devre boyunca hareket etmesine neden olan kuvvete denir. elektrik hareket gücü veya kısaca EMF . Elektromotor kuvveti ölçülür volt [İÇİNDE]. Yeni (deşarj edilmemiş) bir pilin EMF'si 1,5 V'un biraz üzerindedir ve taç 9 V'un biraz üzerindedir.

Elektrik akımının değeri, su borusu örneği kullanılarak açıkça ölçülebilir. Suyu zihinsel olarak aynı büyüklükteki küçük damlacıklar kümesi olarak hayal edelim. Şimdi boruyu bir yerden alıp keselim ve su damlacığı sayacını takalım. Daha sonra musluğu açın ve zamanı kaydedin (örneğin bir dakika). Zamanı geri saydıktan sonra sayaç okumalarını yapacağız. Diyelim ki sayaç 1 dakikada 1 milyon düşüş kaydetti. Buradan su akışının dakikada bir milyon damla olduğu sonucuna varıyoruz. Su basıncını arttırırsak - pompanın daha hızlı pompalamasını sağlarsak - o zaman su basıncı artacak, damlacıklar daha yoğun hareket etmeye başlayacak ve buna bağlı olarak su tüketimi artacaktır.

Elektrik akımı gücü

Elektrik akımının gücü de benzer şekilde belirlenir. Jeneratörü yüke bağlayan kabloyu zihinsel olarak kesip bir sayaç takarsak, birim zaman başına elektron tüketimini elde ederiz - bu mevcut güçtür.

Jeneratörün elektromotor kuvveti arttıkça elektronlar devreden daha yoğun geçer ve akım artar.

İletkenin kesitinden birim zamanda geçen elektronun yükü ve toplam sayısı bilindiğinden, akım şiddeti niceliksel olarak belirlenebilir.

Bir elektronun yükü çok küçük bir değere sahiptir ve bunların büyük bir kısmı elektrik akımına katılır. Bu nedenle 628∙10 16 elektrik yükü birimi olarak alındı, yani 6280000000000000000 elektron yükü. Bu miktardaki elektrik yüküne denir. kolye , kısaltılmış [Cl].

Akımı ölçen birime denir amper [A]. Bir coulomb'luk toplam elektrik yükü iletkenin kesitinden bir saniyede geçtiğinde akım gücü bir ampere eşittir.

1 A = 1 C/1 sn

ben = Q/t

Bir iletkenden bir saniyede iki kat daha fazla elektron geçerse, o zaman BEN 2 ampere eşittir.

Bakır veya alüminyum gibi metalden yapılmış bir iletkende çok sayıda serbest elektron oluşur. Metal kristal kafesin atomlarını kolaylıkla terk ederler ve atomlar arası uzayda serbestçe hareket ederler. Ancak, benzer bir elementi kaybetmiş pozitif yüklü başka bir atom tarafından anında çekildikleri için uzun süre yürümezler. Bu nedenle, varsayılan olarak iletkenden hiçbir akım geçmez. Ayrıca serbest elektronların düzenli bir hareketi yoktur, atomlar arası uzayda kaotik bir şekilde hareket ederler. Yönü belli olmayan bu harekete Brown hareketi denir. Sıcaklık arttıkça trafik yoğunluğu da artıyor.

Sızdırmak BEN iletkenin bir ucunda elektrik bileşenlerinin eksikliğini, diğer ucunda ise fazlasını oluşturmanız, yani güç kaynağının zıt kutuplarını bağlamanız gerekir. Daha sonra güç kaynağının elektrik alanı, iletkendeki elektronları kesinlikle tek bir yönde hareket etmeye zorlayacak bir elektromotor kuvvet yaratacaktır. Bu yüzden elektrik akımı, harici bir elektrik alanının etkisi altında yüklerin düzenli hareketidir

Elektronlar veya delikler (elektron-delik iletkenliği). Bazen elektrik alanının zamanla değişmesi sonucu ortaya çıkan elektrik akımına yer değiştirme akımı da denir.

Elektrik akımı aşağıdaki belirtilere sahiptir:

Ansiklopedik YouTube

1 / 5

✪ ELEKTRİK AKIMI akım gücü FİZİK 8.sınıf

✪ Elektrik akımı

✪ #9 Elektrik akımı ve elektronlar

✪ Elektrik akımı nedir [Amatör Radyo TV 2]

✪ ELEKTRİK ÇARPMASI DURUMUNDA NE OLUR?

Altyazılar

sınıflandırma

Yüklü parçacıklar makroskobik cisimlerin içinde belirli bir ortama göre hareket ediyorsa, bu tür bir akıma elektrik akımı denir. iletim akımı. Eğer makroskobik yüklü cisimler (örneğin yüklü yağmur damlaları) hareket ediyorsa bu akıma denir. konveksiyon .

Doğru ve alternatif elektrik akımlarının yanı sıra çeşitli alternatif akım türleri de vardır. Bu tür kavramlarda “elektrik” sözcüğü sıklıkla atlanır.

• Doğru akım - yönü ve büyüklüğü zamanla değişmeyen bir akım.

girdap akımları

Girdap akımları (Foucault akımları), "büyük bir iletkende, içinden geçen manyetik akı değiştiğinde ortaya çıkan kapalı elektrik akımlarıdır", dolayısıyla girdap akımları indüklenen akımlardır. Manyetik akı ne kadar hızlı değişirse girdap akımları da o kadar güçlü olur. Girdap akımları tellerde belirli yollar boyunca akmaz, ancak iletkende kapandıklarında girdap benzeri devreler oluştururlar.

Girdap akımlarının varlığı cilt etkisine, yani alternatif elektrik akımının ve manyetik akının esas olarak iletkenin yüzey katmanında yayılmasına yol açar. İletkenlerin girdap akımlarıyla ısıtılması, özellikle AC bobinlerin çekirdeklerinde enerji kayıplarına yol açar. Girdap akımlarından kaynaklanan enerji kayıplarını azaltmak için, alternatif akım manyetik devrelerinin, birbirlerinden izole edilmiş ve girdap akımlarının yönüne dik olarak yerleştirilmiş, yollarının olası hatlarını sınırlayan ve büyüklüğü büyük ölçüde azaltan ayrı plakalara bölünmesini kullanırlar. bu akımlardan. Çok yüksek frekanslarda, ferromıknatıslar yerine manyetodielektrikler, çok yüksek direnç nedeniyle girdap akımlarının pratikte ortaya çıkmadığı manyetik devreler için kullanılır.

Özellikler

Tarihsel olarak kabul edilir ki akımın yönü iletkendeki pozitif yüklerin hareket yönü ile çakışır. Üstelik, eğer akım taşıyıcıları yalnızca negatif yüklü parçacıklar ise (örneğin, bir metaldeki elektronlar), o zaman akımın yönü, yüklü parçacıkların hareket yönünün tersidir. .

Elektronların sürüklenme hızı

Radyasyon direnci, bir iletkenin etrafında elektromanyetik dalgaların oluşmasından kaynaklanır. Bu direnç karmaşık bir şekilde iletkenin şekline, boyutuna ve yayılan dalganın uzunluğuna bağlıdır. Akımın her yerde aynı yön ve kuvvette olduğu ve L uzunluğunun, kendisi tarafından yayılan elektromanyetik dalganın uzunluğundan önemli ölçüde daha az olduğu tek bir düz iletken için λ (\displaystyle \lambda) Direncin dalga boyuna ve iletkene bağımlılığı nispeten basittir:

Standart frekansı 50 olan en yaygın kullanılan elektrik akımı Hz. yaklaşık 6 bin kilometre uzunluğunda bir dalgaya karşılık gelir, bu nedenle radyasyon gücü, termal kayıpların gücüne kıyasla genellikle ihmal edilebilir düzeydedir. Ancak akımın frekansı arttıkça yayılan dalganın uzunluğu azalır ve buna bağlı olarak radyasyon gücü de artar. Fark edilebilir enerji yayabilen iletkene anten denir.

Sıklık

Frekans kavramı periyodik olarak gücünü ve/veya yönünü değiştiren alternatif akımı ifade eder. Bu aynı zamanda sinüzoidal yasaya göre değişen en yaygın kullanılan akımı da içerir.

AC periyodu, akımdaki (ve voltajdaki) değişikliklerin tekrarlandığı en kısa süredir (saniye cinsinden ifade edilir). Akımın birim zamanda gerçekleştirdiği periyot sayısına frekans denir. Frekans, saniyede bir döngüye karşılık gelen bir hertz (Hz) ile hertz cinsinden ölçülür.

Önyargı akımı

Bazen kolaylık sağlamak için yer değiştirme akımı kavramı tanıtılır. Maxwell denklemlerinde yer değiştirme akımı, yüklerin hareketinin neden olduğu akımla eşit şartlarda mevcuttur. Manyetik alanın yoğunluğu, iletim akımı ve yer değiştirme akımının toplamına eşit olan toplam elektrik akımına bağlıdır. Tanım olarak öngerilim akım yoğunluğu j D → (\displaystyle (\vec (j_(D))))- elektrik alanının değişim hızıyla orantılı vektör miktarı E → (\displaystyle (\vec (E))) zamanında:

Gerçek şu ki, elektrik alanı değiştiğinde ve akım aktığında, bu iki süreci birbirine benzer kılan bir manyetik alan üretilir. Ayrıca elektrik alanındaki değişime genellikle enerji aktarımı da eşlik eder. Örneğin, bir kondansatörü şarj ederken ve boşaltırken, yüklü parçacıkların plakaları arasında hareketi olmamasına rağmen, içinden akan bir yer değiştirme akımından, bir miktar enerji aktardığından ve elektrik devresini benzersiz bir şekilde kapattığından söz ederler. Önyargı akımı ben D (\displaystyle I_(D)) bir kapasitörde aşağıdaki formülle belirlenir:

Nerede Q (\displaystyle Q)- kapasitör plakalarındaki şarj, U (\displaystyle U)- plakalar arasındaki potansiyel fark, C (\displaystyle C)- kapasitör kapasitesi.

Yer değiştirme akımı bir elektrik akımı değildir çünkü bir elektrik yükünün hareketiyle ilişkili değildir.

Ana iletken türleri

Dielektriklerden farklı olarak iletkenler, genellikle bir elektriksel potansiyel farkı olan bir kuvvetin etkisi altında hareket eden ve bir elektrik akımı oluşturan telafi edilmemiş yüklerin serbest taşıyıcılarını içerir. Akım-gerilim karakteristiği (akımın gerilime bağımlılığı) bir iletkenin en önemli özelliğidir. Metal iletkenler ve elektrolitler için en basit biçime sahiptir: akım gücü, voltajla doğru orantılıdır (Ohm yasası).

Metaller - burada mevcut taşıyıcılar, genellikle bir elektron gazı olarak kabul edilen ve dejenere bir gazın kuantum özelliklerini açıkça sergileyen iletim elektronlarıdır.

Doğadaki elektrik akımları

Elektrik akımı, farklı alanlarda (telefon, radyo, kontrol paneli, kapı kilitleme düğmesi vb.) değişen karmaşıklık ve türdeki sinyallerin taşıyıcısı olarak kullanılır.

Bazı durumlarda başıboş akımlar veya kısa devre akımları gibi istenmeyen elektrik akımları ortaya çıkar.

Elektrik akımının enerji taşıyıcısı olarak kullanılması

• Her türlü elektrik motorunda mekanik enerji elde edilmesi,
• ısıtma cihazlarında, elektrikli fırınlarda, elektrik kaynağı sırasında termal enerji elde edilmesi,
• Aydınlatma ve sinyalizasyon cihazlarında ışık enerjisinin elde edilmesi,
• yüksek frekans, ultra yüksek frekans ve radyo dalgalarının elektromanyetik salınımlarının uyarılması,
• ses alma,
• elektroliz yoluyla çeşitli maddelerin elde edilmesi, elektrik pillerinin şarj edilmesi. Burada elektromanyetik enerji kimyasal enerjiye dönüştürülür.
• manyetik alan yaratmak (elektromıknatıslarda).

Elektrik akımının tıpta kullanımı

• teşhis - sağlıklı ve hastalıklı organların biyoakımları farklıdır ve hastalığı, nedenlerini belirlemek ve tedaviyi reçete etmek mümkündür. Vücuttaki elektriksel olayları inceleyen fizyoloji dalına elektrofizyoloji denir.
  • Elektroensefalografi, beynin fonksiyonel durumunu incelemek için kullanılan bir yöntemdir.
  • Elektrokardiyografi, kalp aktivitesi sırasında elektrik alanlarını kaydetmek ve incelemek için kullanılan bir tekniktir.
  • Elektrogastrografi midenin motor aktivitesini incelemek için kullanılan bir yöntemdir.
  • Elektromiyografi, iskelet kaslarında ortaya çıkan biyoelektrik potansiyelleri incelemek için kullanılan bir yöntemdir.
• Tedavi ve canlandırma: Beynin belirli bölgelerinin elektriksel olarak uyarılması; Parkinson hastalığının ve epilepsi tedavisinin yanı sıra elektroforez için de kullanılır. Kalp kasını atımlı bir akımla uyaran kalp pili, bradikardi ve diğer kardiyak aritmiler için kullanılır.

elektrik güvenliği

Yasal, sosyo-ekonomik, organizasyonel ve teknik, sıhhi ve hijyenik, tedavi ve önleyici, rehabilitasyon ve diğer önlemleri içerir. Elektrik güvenliği kuralları yasal ve teknik belgeler, düzenleyici ve teknik çerçeve ile düzenlenmektedir. Elektrik tesisatlarına ve elektrikli ekipmanlara bakım yapan personel için elektrik güvenliğinin temellerini bilmek zorunludur. İnsan vücudu elektrik akımının iletkenidir. Kuru ve sağlam ciltte insanın direnci 3 ila 100 kOhm arasında değişir.

Bir insan veya hayvan vücudundan geçen bir akım aşağıdaki etkileri yaratır:

• termal (yanıklar, ısınma ve kan damarlarında hasar);
• elektrolitik (kanın ayrışması, fiziksel ve kimyasal bileşimin bozulması);
• biyolojik (vücut dokularının tahrişi ve uyarılması, kasılmalar)
• mekanik (kan akışıyla ısıtılarak elde edilen buhar basıncının etkisi altında kan damarlarının yırtılması)

Elektrik çarpmasının sonucunu belirleyen ana faktör, insan vücudundan geçen akımın miktarıdır. Güvenlik yönetmeliklerine göre elektrik akımı şu şekilde sınıflandırılır:

• güvenli insan vücudundan uzun geçişi ona zarar vermeyen ve herhangi bir duyuma neden olmayan bir akım dikkate alınır, değeri 50 μA'yı (alternatif akım 50 Hz) ve 100 μA doğru akımı aşmaz;
• minimal düzeyde fark edilir insan alternatif akımı yaklaşık 0,6-1,5 mA (50 Hz alternatif akım) ve 5-7 mA doğru akımdır;
• eşik bırakmamak bir kişinin artık irade gücüyle ellerini akım taşıyan kısımdan ayıramayacağı kadar güçlü minimum akım denir. Alternatif akım için yaklaşık 10-15 mA, doğru akım için 50-80 mA'dır;
• fibrilasyon eşiği Yaklaşık 100 mA ve 300 mA doğru akımdan oluşan alternatif akım gücü (50 Hz) olarak adlandırılan bu akıma 0,5 saniyeden fazla maruz kalmanın kalp kaslarında fibrilasyona neden olması muhtemeldir. Bu eşik aynı zamanda insanlar için şartlı olarak ölümcül kabul edilir.

Rusya'da, tüketicilerin elektrik tesisatlarının teknik işletimi ile ilgili Kurallar ve elektrik tesisatlarının işletilmesi sırasında işgücünün korunmasına ilişkin Kurallar uyarınca, çalışanın niteliklerine ve deneyimine bağlı olarak elektrik güvenliği için 5 yeterlilik grubu oluşturulmuştur. elektrik tesisatlarının voltajı.

Elektriğin, bir elektrik alanının etkisinden kaynaklanan, yüklü parçacıkların yönlendirilmiş akışı olduğunu hepimiz iyi biliyoruz. Herhangi bir okul çocuğu size bunu söyleyecektir. Ancak akımın yönünün ne olduğu ve bu parçacıkların nereye gittiği sorusu birçok kişinin kafasını karıştırabilir.

Sorunun özü

Bilindiği gibi, bir iletkende elektrik elektronlar tarafından, elektrolitlerde - katyonlar ve anyonlarda (veya sadece iyonlarda) taşınır, yarı iletkenlerde elektronlar "delikler" olarak adlandırılan gazlarda - elektronlu iyonlarla çalışır. Elektriksel iletkenliği, belirli bir malzemede serbest olanların varlığına bağlıdır. Elektrik alanının yokluğunda metal bir iletkenden akım akmayacaktır. Ancak iki bölümünde göründüğü anda, yani. gerilim ortaya çıkacak, elektronların hareketindeki kaos duracak ve düzen gelecek: eksiden uzaklaşıp artıya doğru ilerlemeye başlayacaklar. Görünüşe göre bu, "Akıntının yönü nedir?" Sorusunun cevabı. Ama orada değildi. Ansiklopedik bir sözlüğe veya herhangi bir fizik ders kitabına bakmak yeterlidir ve belirli bir çelişki hemen fark edilecektir. Geleneksel "akımın yönü" ifadesinin, pozitif yüklerin yönsel hareketini, yani artıdan eksiye anlamına geldiğini söylüyor. Bu ifadeyle ne yapmalı? Sonuçta çıplak gözle görülebilen bir çelişki var!

Alışkanlığın Gücü

İnsanlar devre kurmayı öğrendiklerinde henüz elektronun varlığından haberleri yoktu. Üstelik o dönemde eksiden artıya doğru gittiğinden şüphelenmiyorlardı. Ampere 19. yüzyılın ilk yarısında akımın artıdan eksiye doğru yönünü önerdiğinde, herkes bunu olduğu gibi kabul etti ve kimse bu karara itiraz etmedi. İnsanların metallerdeki akımın elektronların hareketleri nedeniyle oluştuğunu anlamaları 70 yıl sürdü. Ve bunu anladıklarında (bu 1916'da oldu), herkes Ampere'nin yaptığı seçime o kadar alışmıştı ki artık hiçbir şeyi değiştirmeye başlamadılar.

"Altın anlam"

Elektrolitlerde negatif yüklü parçacıklar katoda doğru, pozitif yüklü parçacıklar ise anoda doğru hareket eder. Aynı şey gazlarda da olur. Bu durumda akımın hangi yönde olacağını düşünürseniz akla tek bir seçenek gelir: Kapalı bir devrede zıt kutupların birbirine doğru hareketi meydana gelir. Eğer ifade esas ise mevcut çelişkiyi ortadan kaldıracaktır. Bu şaşırtıcı gelebilir, ancak 70 yıldan fazla bir süre önce bilim adamları, iletken bir ortamdaki zıt işaretli elektrik yüklerinin aslında birbirlerine doğru hareket ettiğine dair belgesel kanıtlar elde ettiler. Bu ifade, türüne bakılmaksızın herhangi bir iletken için geçerli olacaktır: metal, gaz, elektrolit, yarı iletken. Her ne olursa olsun, fizikçilerin zamanla terminolojideki karışıklığı ortadan kaldıracaklarını ve mevcut hareketin yönünün ne olduğuna dair kesin bir tanımı kabul edeceklerini ancak umabiliriz. Bir alışkanlığı değiştirmek elbette zordur ama sonunda her şeyi yerine koymanız gerekir.