Kas yra pastovi elektros srovė?

Nuolatinė elektros srovė yra nuolatinis elektronų judėjimas iš neigiamos (-) į teigiamų (+) mokesčių sąmatą perLaidžios medžiagos, tokios kaip metalinė viela. Nors statiniai išmetimai yra spontaniniai dalelių perkėlimai iš neigiamo į teigiamą krūvį, bet nepertraukiamas dalelių judėjimas per laidininką.

Sukurti elektronų srautą, grandinęnuolatinė elektros srovė. Tai yra energijos šaltinis (pavyzdžiui, baterija) ir laidas, einantis nuo teigiamo iki neigiamo poliaus. Į grandinę gali būti įtraukti įvairūs elektros prietaisai.

Nuolatinis elektronų judesys

Nuolatinė srovė yra nuolatinėelektronų judėjimas per laidus medžiagas, tokias kaip metalinė viela. Įkrovusios dalelės pereina prie teigiamo (+) potencialo. Norint sukurti elektros srovę, reikalinga elektrinė grandinė, susidedanti iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinio ir vielos, sudarančios uždarą kontūrą. Geras pavyzdys tokios grandinės yra žibintuvėlis.

Nors neigiamai įkrauta elektronai judesniper laidą iki teigiamo (+) maitinimo šaltinio, dabartinis judesys rodomas priešinga kryptimi. Tai yra nesėkmingo ir klaidinančio susitarimo rezultatas. Mokslininkai, eksperimentavęs su srovėmis, nustatė, kad elektros energija juda nuo (+) iki (-), ir tai tapo įprasta vis dar prieš elektronų atradimą.Iš tiesų, neigiamos įkrovos dalelės pereina prie teigiamo poliaus, priešingai krypčiai, nurodytai kaip srovės kryptis. Tai kelia painiavą, tačiau kai buvo susitarta, kažką jau yra sunku ištaisyti.

Įtampa, srovė ir atsparumas

Elektra einanti per laidą ar kitąlaidininkas, būdingas įtampa U, srovė I ir varža R. Įtampa yra potenciali energija. Srovė yra elektronų srautas laidininko, o varža yra jos trinties jėga.

Geras būdas pristatyti nuolatinįElektros srovė yra lygiagretus su vandeniu, tekančiu per žarną. Įtampa yra potencialas, kuris kaupiasi viename laido gale dėl neigiamai įkrautų elektronų pertekliaus. Tai yra panašus į padidėjusį vandens slėgį žarna. Galima sukelti elektronų judėjimą per laidą į teigiamą krūvį. Ši potenciali energija vadinama įtampa ir matuojama voltais.

Nuolatinė elektros srovė yra elektronų srovė, matuojama ampere. Tai panaši į vandens tekėjimo greitį per žarną.

Om yra elektros atsparumo vienetas. Dirigento atomai yra kad elektronai praeis šiek tiektrintis. Izoliaciniuose įrenginiuose ar netinkamuose laidintuvuose atomai turi didelį atsparumą arba trukdo įkraunamų dalelių judėjimui. Tai yra analogiška vandens trinčiai žarnoje, kai ji praeina pro jį.

Taigi įtampa yra panaši į slėgį, srovės srautą ir hidraulinį atsparumą elektrinei varžai.

Tiesioginės srovės kūrimas

Nors statinę elektros energiją galima išleisti per metalinę vielą, tai nėra tiesioginės srovės šaltinis. Tai baterijos ir generatoriai.

Baterijose elektros energijos generavimui naudojamos cheminės reakcijos. Pvz., Automobilio akumuliatorių sudaro švino plokštės, pateiktas sieros rūgšties tirpale.Kai plokštės gauna maitinimą iš maitinimo tinklo arba automobilio generatoriaus, jie chemiškai keičia ir palaiko įkrovą. Šis nuolatinės srovės šaltinis gali būti naudojamas automobilio priekiniams žibintams prijungti ir tt Problema yra ta, kad sieros rūgštis yra labai didelė aštrus ir pavojinga.

Kitas baterija gali būti pagaminta išcitrina Tai nereikalauja įkrovimo, bet priklauso nuo įvairių metalų rūgščiosios reakcijos. Varis ir cinkas geriausiai veikia. Galite naudoti varinę vielą ar monetą. Kaip kitoks elektrodas, galima naudoti cinkuotą nagą. Geležis taip pat dirbs, bet ne taip gerai. Pakanka, kad varinė viela ir galvanizuotas nagas į įprastą citrą užfiksuotų ir išmatuotų įtampą tarp jų su voltmetru. Kai kurie žmonės su šia baterija sugebėjo apšviesti žibintuvėlių lemputę.

Patikima šaltinis yra generatorius, kuris pagamintas iš vielinio žaizda tarp švino ir pietų magnetų polių.

Taigi nuolatinė elektros srovė yranuolatinis elektronų judėjimas iš neigiamo į teigiamą polių laidą, tokį kaip metalinė viela. Grandinė yra reikalinga įkraunamoms dalelėms praleisti. Joje srauto kryptis yra priešinga elektronų srautui. Srovės grandinei būdingi tokie dydžiai kaip įtampa, srovė ir atsparumas. Srovės šaltiniai yra akumuliatoriai ir generatoriai.

Elektros grandinės

Tiesioginės srovės elektros grandinė susideda iš šaltinio, kurio poliai prijungti prie laidų, jungiančių laidus imtuvai uždaroje grandinėje. Tai yra dabartinės eigos prielaida. Grandinės gali būti nuoseklios, lygiagrečios arba sujungtos.

Jei naudojate nuolatinės srovės šaltinį, pavyzdžiui, bateriją, ir prijunkite ją teigiamai ir neigiamas poliai laidai prie apkrovos, pavyzdžiui lemputė, tada susidaro elektros grandinė. Kitaip tariant, elektra tekantis nuo vieno akumuliatoriaus kontakto su kita. Kartu su lempa, galite įdiegti jungiklį, kuris prireikus reguliuoja nuolatinės elektros srovės tiekimą.

DC maitinimo šaltiniai

Ši grandinė reikalauja energijos šaltinio.Paprastai jis naudoja akumuliatorių arba bateriją. Kitas energijos šaltinis yra nuolatinės srovės generatorius. Be to, per lygintuvą galima perduoti kintamąją srovę. Standartinis adapteris, naudojamas su kai kuriais nešiojamaisiais įrenginiais (pvz., Išmaniaisiais telefonais), konvertuoja 220 Į AC iki 5 V DC

Dirigentai

Vielos ir kroviniai turi atlikti elektros energiją. Varis arba aliuminis yra geri laidininkai ir mažas atsparumas. Volframinė gija kibirkščiančioje lempoje atlieka srovę, tačiau sukelia didelį atsparumą ji šildomas ir šildomas.

Serijinis ir lygiagretusis ryšys

Į elektros grandinės Keli įrenginiai, pvz., Lemputės, galiprijunkite vienoje linijoje tarp teigiamo ir neigiamo akumuliatoriaus polių. Šis ryšys vadinamas serijiniu. Viena iš šios tvarkos problemų yra ta, kad, jei viena lemputė išsijungia, ji veikia kaip jungiklis ir atjungia visą grandinę.

Imtuvai taip pat gali būti prijungtas lygiagrečiai taip, kad, jei išnyks lemputė, grandinė nebus išjungta. Paralelinis grandynas naudojamas ne tik Kalėdų eglutė girliandos - elektros laidai namuose taip pat atliekami lygiagrečiai. Todėl apšvietimas ir prietaisai gali būti įjungti ir išjungti nepriklausomai.

Ohmo įstatymas

Tiesioginės elektros srovės įstatymamsOmo įstatymas, kuris yra pagrindinė elektros grandinių formulė, priklauso. Pasak jo, srovė, praeinanti per laidininką, yra tiesiogiai proporcinga potencialiam skirtumui ne jis. Įstatymas pirmą kartą buvo suformuluotas 1827 m Vokiečių fizikas Džordžas Oma, kai jis ištyrė metalų laidumą.Omo įstatymas geriausiai apibūdina paprastas nuolatinės srovės elektros grandines. Nors tai taip pat taikoma ir kintamoje srovėje, šiuo atveju reikėtų atsižvelgti į kitus galimus kintamuosius. Santykis tarp srovės, įtampos ir atsparumo leidžia apskaičiuoti vieną fizinį kiekį, jei žinomos kitos dviejų reikšmės.

Omo įstatymas parodo įtampos, srovės ir atsparumo santykį paprastoje elektros grandinėje. Paprastiausia forma parašyta lygtimi U = I× R. Čia U yra įtampa, išreikšta voltais, I yra srovė amperose, o R yra atsparumas omis. Taigi, jei žinomi I ir R, galima apskaičiuoti U. Prireikus formulę galima pakeisti algebra metodais. Pavyzdžiui, jei žinoma U ir R ir reikia rasti I, tada lygtis I = U / R. Or, jei atsižvelgiant į U ir I, ir reikia apskaičiuoti R, tada taikoma frazė R = U / I.

Omo įstatymo svarba yra ta, kad jeižinoma lygtis dviem kintamaisiais, tada mes galime nustatyti trečią. Bet kurį iš šių fizinių dydžių galima išmatuoti voltmetru. Dauguma voltmetrų arba multimetrų matuoja pastovią ir kintamą srovę U, I, R.

U, I, R skaičiavimas

Esamos srovės ir pasipriešinimo elektros srovės įtampą galima rasti pagal formulę U = I × R. Pavyzdžiui, jei I = 0,2 A ir R = 1000 Ohm, tada U = 0,2 A * 1000 Ohm = 200 V.

Jei žinoma įtampa ir atsparumas, srovė gali būti apskaičiuota naudojant lygtį I = V / R. Pavyzdžiui, jei Y = 110 Į ir R = 22000 Oma, tada aš = 110 Į / 22000 Ohm = 0,005 A.

Jei yra žinoma įtampa ir srovė, tada R = V / I. Jei V = 220 Į ir I = 5 A, tada R = 220 Į / 5 A = 44 omai.

Tokiu būdu Omo įstatymas parodo įtampos, srovės ir atsparumo santykį paprastoje elektros grandinėje. Jis gali būti taikomas tiek tiesioginės, tiek kintamosios srovės grandinėms.

Nuolatinės srovės galia

Mokestis juda grandine (jei taip nėrasuperlaidininkas) sunaudoja energiją. Dėl to variklis gali šildyti arba pasukti. Elektra - tai greitis, kuriuo elektros energija yra paverčiama kita forma, tokia kaip mechaninė energija, šiluma ar šviesa. Tai lygus srovės ir įtampos produktams: P = U × I. Išmatuotas vatais. Pavyzdžiui, jei U = 220 Į ir I = 0,5 A, tada P = 220 Į * 0,5 A = 110 W.