Ce este curent electric în cuvinte simple

Fiecare persoană are un concept abstract de curent electric. Pentru un aparat electric, o sursă de alimentare este un fel de sursă de aer pentru orice organism respirator. Dar în aceste comparații, înțelegerea naturii fenomenului este limitată și numai specialiștii înțeleg esența mai profund.

În programa școlară, toată lumea face un curs de fizică, care descrie conceptele și legile de bază ale energiei electrice. O abordare științifică uscată nu provoacă interes pentru copii, de aceea majoritatea adulților nu au idee care este un curent electric, de ce apare, cum are o unitate de măsură sau cum se poate mișca orice prin fire metalice imobile, și chiar face ca aparatele electrice să funcționeze.

În cuvinte simple despre curent electric

Definiția standard dintr-un manual de fizică a școlii descrie succint fenomenul curentului electric. Dar sincer, puteți înțelege pe deplin acest lucru dacă studiați subiectul mult mai profund. La urma urmei, informațiile sunt prezentate într-o altă limbă - științifică. Este mult mai ușor să înțelegeți natura unui fenomen fizic dacă descrieți totul într-un limbaj familiar care poate fi înțeles de orice persoană. De exemplu, curent în metal.

Ar trebui să înceapă prin faptul că tot ceea ce considerăm solid și nemișcat este doar în viziunea noastră. O bucată de metal întinsă pe pământ este un corp monolit nemiscat în sensul uman. Pentru o analogie, imaginați-ne planeta în spațiu, privind-o de pe suprafața lui Marte. Pământul pare un corp întreg, nemișcat. Dacă vă apropiați de suprafața sa, va deveni evident că aceasta nu este o bucată de materie monolitică, ci o mișcare constantă: apă, gaze, lucruri vii, plăci litosferice - toate acestea se mișcă non-stop, deși acest lucru nu este vizibil din departe.

Să revenim la bucata noastră de metal întinsă pe pământ. Este nemișcat, pentru că îl privim din lateral ca un obiect monolitic. La nivel atomic, acesta constă din elemente minute în mișcare constantă. Sunt diferiți, dar, printre toți, ne interesează electronii, care creează un câmp electromagnetic în metale, care generează același curent. Cuvântul „curent” trebuie înțeles literal, deoarece atunci când elementele cu sarcină electrică se deplasează, adică „curge” de la un obiect încărcat la altul, atunci apare un „curent electric”.

După ce am înțeles conceptele de bază, putem deduce o definiție generală:

Un curent electric este un flux de particule încărcate care se deplasează de la un corp cu o sarcină mai mare la un corp cu o sarcină mai mică.

Pentru a înțelege mai exact esența, trebuie să vă adânciți în detalii și să obțineți răspunsuri la mai multe întrebări de bază.

Complot video

Răspunsuri la întrebările principale despre curentul electric

După formularea definiției, apar mai multe întrebări logice.

  1. Ce face ca „curentul” actual, adică să se miște?
  2. Dacă cele mai mici elemente metalice se mișcă constant, atunci de ce nu este deformat?
  3. Dacă ceva curge de la un obiect la altul, se modifică masa acestor obiecte?

Răspunsul la prima întrebare este simplu. Pe măsură ce apa curge dintr-un punct înalt la unul scăzut, tot așa, electronii vor curge dintr-un corp cu sarcină mare către un corp cu un nivel scăzut, care se supun legilor fizicii. Și „încărcarea” (sau potențialul) este numărul de electroni din corp și cu cât există mai multe, cu atât este mai mare sarcina. Dacă se face contact între două corpuri cu sarcini diferite, electronii din corpul mai încărcat vor curge în cele mai puțin încărcate. Așadar, va exista un curent care se va încheia atunci când taxele celor două organe de contact se vor egaliza.

Pentru a înțelege de ce sârmă nu schimbă structura, în ciuda faptului că este în mișcare constantă, trebuie să o imaginezi sub forma unei case mari în care locuiesc oamenii. Mărimea casei nu se va schimba în funcție de câți oameni intră și ies din ea, precum și se deplasează în interior. În acest caz, o persoană este un analog al unui electron într-un metal - se mișcă liber și nu are o masă specială în comparație cu întreaga clădire.

Dacă electronii se mișcă de la un corp la altul - de ce masa corpurilor nu se schimbă? Cert este că greutatea electronului este atât de mică încât, chiar dacă eliminați toți electronii din corp, masa lui nu se va schimba.

Ce este o unitate de curent

Pentru a „calcula” curentul electric, sunt utilizate diferite unități de măsură, vom analiza trei principale:

  • Puterea curentă.
  • Tensiune.
  • Rezistența.

Dacă încercați să descrieți conceptul de forță curentă în cuvinte simple, cel mai bine este să vă imaginați fluxul de mașini care trec printr-un tunel. Mașinile sunt electroni, iar un tunel este fir. Cu cât mai multe mașini trec la un moment în timp prin secțiunea transversală a tunelului - cu atât rezistența curentă este mai mare, care este măsurată de dispozitiv sub denumirea „amperometru” din Amperes (A), iar în formulele este indicată cu litera (I).

Tensiunea este o valoare relativă care exprimă diferența de sarcini ale corpurilor între care curge curentul. Dacă un obiect are o încărcare foarte mare, iar celălalt este foarte scăzut, atunci va exista o tensiune mare între ele, pentru a măsura care este folosit un voltmetru și o unitate numită Volt (V). În formulele identificate prin litera (U).

Rezistența caracterizează capacitatea unui conductor, fir de cupru condiționat, de a trece o anumită cantitate de curent prin el însuși, adică electroni. Conductorul de rezistență generează căldură, cheltuind o parte din energia curentului care trece prin el, scăzând astfel rezistența acestuia. Rezistența este calculată în Ohms (Ohms), iar litera (R) este utilizată în formule.

Formule pentru calcularea caracteristicilor actuale

Folosind trei cantități fizice, este posibil să se calculeze caracteristicile curentului folosind legea lui Ohm. Se exprimă prin formula:

I = U / R

Unde I este puterea curentă, U este tensiunea în circuit, R este rezistența.

Din formula vedem că puterea curentă este calculată prin împărțirea valorii tensiunii la valoarea de rezistență. De aici avem formularea legii:

Rezistența curentului este direct proporțională cu tensiunea și invers proporțională cu rezistența conductorului.

Din punct de vedere matematic, alte componente pot fi calculate din această formulă.

rezistență:

R = U / I

tensiune:

U = I * R

Este important să rețineți că formula este valabilă doar pentru o anumită secțiune a lanțului. Pentru un circuit complet, închis, precum și alte cazuri speciale, există alte legi ale lui Ohm.

Complot video

Efectul curentului asupra diferitelor materiale și lucruri vii

Diferite elemente chimice se comportă diferit sub acțiunea curentului. Unii superconductori nu rezistă electronilor care se mișcă prin ei, fără a provoca vreo reacție chimică. Metalele cu stres excesiv pentru ele pot fi distruse, topite. Dielectricele care nu trec de curent nu interacționează deloc cu acesta și astfel protejează mediul de acesta. Acest fenomen este folosit cu succes de oameni în izolarea firelor cu cauciuc.

Pentru organismele vii, curentul este un fenomen ambiguu. El este capabil să aibă atât efecte benefice, cât și distructive. Oamenii au folosit de mult timp descărcările controlate în scopuri medicinale: de la descărcări ușoare care stimulează activitatea creierului la șocuri electrice puternice, care pot porni o inimă oprită și pot readuce la viață o persoană. O descărcare puternică poate duce la probleme grave de sănătate, arsuri, moarte tisulară și chiar moarte instantanee. Atunci când lucrați cu aparate electrice, trebuie respectate reglementările de siguranță.

În natură, puteți găsi multe fenomene în care rolul cheie îl joacă energia electrică: de la creaturi de mare adâncime (rampele electrice) care pot șoca, până la fulgere în timpul unei furtuni. Omul a stăpânit mult timp această forță naturală și o folosește cu pricepere, datorită căreia toate electronice moderne funcționează.

Lasă Un Comentariu