Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

електрически ток




Когато движението на заредени частици в проводника за прехвърляне на електрически заряд от едно място на друго. Въпреки това, ако заредените частици изпълняват топлинна хаотично движение, като свободните електрони в метала, не се появяват прехвърлянето на зареждане. Електрическият заряд се движи през напречното сечение, само ако, заедно с хаотично движение на електрони, участващи в нормалното придвижване. В този случай казваме, че множеството електрически ток проводник.
Електрическият ток, се нарича наредено (насочено) движение на заредени частици. Електрическият ток се случва, когато нормалното движение на свободни електрони или йони.
Пълното зареждане, извършено от всяко сечение на проводника е равна на нула, тъй като обвиненията на различни признаци, се преместват в същото средната скорост.
Електрическият ток има определена посока. За текущата посока вземе посока на положително заредени частици. Ако токът се формира от движението на отрицателно заредени частици, текущата посока е противоположна на посоката на движение на частиците.
Движението на частици в проводник, ние не директно видим. Наличието на електрически ток от следните действия или събития, които го придружават:
1. проводник, през който протича ток, парно отопление,
2. Електрическият ток може да промени химическия състав на проводника,
3. текущата упражнява сила върху прилежащите течения и намагнетизиран тялото.
Ако електрически ток е установен във веригата, това означава, че в напречно сечение през цялото време на електрическия заряд се прехвърля. Обвинението прехвърлени за единица време, е основната характеристика на текущата количествената нарича ток. Ако през напречно сечение във време прехвърляне Δt такса Δq, на тока е равна на:

Силата на тока е равен на съотношението на таксата Δq, транспортирани през напречното сечение на проводника по време на интервал от време Δt им страна с този интервал от време. Ако токът не се променя с времето, след което токът се нарича постоянен.
Current - скаларната количество. Тя може да бъде положителен и отрицателен. Знакът зависи от текущата сила на коя от посоките по протежение на проводника приема като положителен. Текущ I> 0, ако посоката на тока е същата като конвенционално избран положителна посока по проводник. В противен случай, I <0.
В настоящата сила зависи от:
1. извършено зареждане с всяка частица (Q 0);
2. концентрация на частиците (N);
3. Скоростта на частиците насочено движение (V);
4. Напречното сечение на проводника (S).

Международната система единици ампераж измерва в ампери (A). Измерване на ефекта на текущите силата на тока.
Условия за възникването и съществуването на постоянен електрически ток:
1. наличие на заредени частици;
2. върху заредените частици да действат сили, за да се осигури тяхното методично придвижване по време на краен интервал от време.
За проводник непрекъснато проводимост ток може да съществува, трябва да отговарят на следните условия:
а) силата на електрическото поле в проводник трябва да е различна от нула и не трябва да се променя с течение на времето;
б) верига на постоянна проводимост ток трябва да е затворен;
в) електрически заряди за наличието, в допълнение към Кулон сили, силите трябва да действат nonelectrostatic наречени правомощия страни. Участие на трети страни сили могат да бъдат създадени от източници на ток (електрохимични клетки, батерии, електрически генератори и др.).



Закон на Ом за вторична верига

Ток в проводник е пряко пропорционална на приложеното напрежение и обратно пропорционална на съпротивлението на проводника:

Диригент съпротивление R - количество, характеризиращи се противопоставя на създаването на проводник на електрически ток през него. Съпротивлението се измерва в омове (ома). Ако напрежението в проводник 1 е разположен в ток от 1 A, съпротивлението на проводника е равна на 1 ом.
Съпротивлението на проводника е пряко пропорционална на неговата дължина L и обратно пропорционална на площта на напречното сечение S:

Когато коефициентът на пропорционалност се нарича съпротивление ρ. Съпротивление зависи от вида на материала и температурата (повишава температурата повечето метали, съпротивление увеличава), е числено равно на съпротивлението на проводника на дължина на единица площ на напречното сечение.

електродвижеща сила

Физическо количество, равно на отношението на работа на терен страна на таксата се движи към големината на този заряд се нарича електродвижещо напрежение:


Електродвижеща сила, изразена във волта.
Side се нарича областта на не-електростатично произход, чиято работа върху всяка затворена верига не е нула. Това поле заедно с Кулон е създадена през токоизточници :. Батерии, галванични клетки, генератори и т.н. Това е област, на трета страна компенсира загубите на енергия в електрическата верига.

закона на Ом за цялата верига

Източник импеданс често се нарича вътрешно съпротивление R за разлика от външната устойчивост R на веригата. Генераторът на R - намотка устойчивост и галваничен елемент - съпротивлението на електролитния разтвор и електродите.
закона на Ом за затворена верига свързва тока във веригата, електродвижеща сила и веригата на съпротивление R + R.

Продуктът на ток, съпротивление площ верига често се нарича пад на напрежението в този сайт. По този начин, ЕВФ е сумата от спад на напрежението през вътрешните и външните части на веригата затворени.
закона на Ом за затворена рекорд верига във формата

Токът във веригата е съотношението на общия EMF верига на неговото съпротивление.
Настоящото съдържание зависи от три променливи; EMF, съпротивления R и R на вътрешните и външните части на веригата. Пълен едн верига е равна на алгебричната сума на отделните елементи на ЕВФ.

Series и паралелни вериги

Серия свързване на проводници. При свързване на електрическата верига, няма клонове. Всички проводници включват верига последователно един към друг.

ток деформация съпротивление резистентност връзка напрежение


Паралелното свързване на проводници

ток деформация съпротивление Обратна връзка ток съпротивление


Паралелно връзка - най-разпространеният начин за свързване на различните потребители. В този случай, провала на едно устройство не влияе на другия, докато провал последователно свързване на един дял се разпада веригата.

Правила Кирхоф

1. Във всяка точка на разклоняване на кабели алгебричната сума на силите на ток е нула. Теченията достигат точката на разклоняване, и течения, идващи от него, трябва да се разглеждат като стойности на различни признаци.

2. Във всеки затворен контур схема работи алгебричната сума от токовете на властта в някои части на тяхната устойчивост е равна на алгебричната сума на източници на ЕМП във веригата.

1. Маршрути течения са избрани на случаен принцип. Ако след изчисления I> 0, посоката е правилна, ако <0, посоката е обратна.
2. произволно затворени разходи линия в една и съща посока. Ако тази посока съвпада с посоката на стрелката, за IR> 0, ако обратното, тогава IR <0. Ако контурът е източник на ток преминава от "-" към "+", а след това му £> 0.
3. Всички EMF и всички R трябва да бъдат включени в системата от уравнения.

Работа и мощност на ток

Кулон и трети страни електрическите сили извършват работа и движещи се заряди по веригата. Ако електрически ток е постоянен, и формиране верига проводници са фиксирани, тогава енергията на W, която преобразува необратимо време на време T в обема на проводника, равна на идеалната работа?
W = A = IUΔt,


където I - ток, U - спадане на напрежението в проводника.
Настояща работа от страна на веригата е равна на произведението на ток, напрежение и време, в което да си върши работата.
В необратимо преобразуване на енергия в проводник с ток се определя от взаимодействието на проводникова електрони с метална решетка сайтове. В резултат на сблъсъци между електрони и положителни йони в сайтовете на решетъчни, електроните енергиен пренос на йони. Тази енергия се използва за загряване на проводника.
Мощност е равен на съотношението на електрически ток по време на текущата операция от времевия интервал:


където А - работа, която се извършва за текущото време - на текущата сила, на U - на напрежението в този раздел на веригата. Unit мощност на електрически ток - вата, [P] = ,

Брой на топлината, генерирана в проводника време:

Тази формула изразява закона на Джаул: количеството топлина, която се отделя ток в проводник е право пропорционална на големината на тока, по време на преминаването му през проводник, и на напрежението в него.

Електрически ток в полупроводници

Полупроводници електропроводимост междинен между метали и изолатори. Токът в полупроводници - е методично придвижване на електрони и дупки се случва под влиянието на електрическо поле. Устойчивостта на полупроводници бързо намалява с повишаване на температурата, за разлика от метали.
Собствени проводимостта на полупроводници обикновено е малка. В присъствието на примеси в полупроводници, заедно с възниква допълнителна вътрешна примес.
Ако се използва като примес елемент, валентността на които е по-малко от валентността на даден полупроводникови (акцептор примес), след това да се образува нормални двойка електрони връзки със съседни атоми на примес атом липсва един електрон: резултатът е дупка. Такива полупроводници се наричат р-тип полупроводници (основните носители на заряд в тях - дупки, без ядро - електрони). Ако валентността на онечистване е по-голяма от тази на полупроводникови (донор примес), а след това един от електроните в примеси атом без участие в химично свързване и лесно отцепващ се атом се освобождава. Оказва п-тип полупроводници (основни носители - електрони, неосновни - дупка).
контактната зона на два типа полупроводници се нарича р-н-кръстовище. В образуването на такъв контакт, електроните започват да се разпространи от п-тип полупроводници полупроводника на р-тип и дупките - да ги срещнат. В резултат, N-положително заредена област и р-област - отрицателен, и електрическо поле, което спира дифузията на електрони и дупки. Ако включите полупроводник с р-н кръстовище един в електрическата верига чрез свързване на р-региона към положителния полюс, и п е домейн - към отрицателния (на живо), съпротивлението на прехода е незначителен. Когато включите р-н - преход почти не минава ток. Този имот е използван в диоди полупроводникови.
Полупроводникови диоди се използват в електрониката за поправяне на електрически ток, заедно с дву- електрод вакуумни тръби. И в производството на потребителска електроника лампа почти не се използва като полупроводникови диоди имат редица предимства.
Например, за лампа с две електрод изисква специален източник на енергия за прежда катод с нажежаема жичка (в противен случай ще настъпи катод на емисиите, и лампата не се зарежда превозвачи - thermoelectrons). За такива полупроводникови диоди, се изисква източник на енергия, и когато се използва в доста големи и сложни схеми, получени значителни икономии на енергия. Освен това, за едни и същи стойности на поправеното текущите полупроводникови диоди са много по-миниатюрни от елктронни тръби.

Електрически ток в електролити

Експерименти показват, че течността може да бъде диелектрици, полупроводници или проводници. Най-известният течност - диелектрик е вода. Фактът, че водата - изолатор е лесно да се види, ако потопени в един буркан с вода два електрода, като ги свързва към източник на захранване. В такъв ток път няма да растат.
Доста различни би бил случаят, ако водата се заменя от проводим разтвор. Такива решения, които имат електропроводимост, наречени електролити. При създаване на електрическо поле в електролити в него ток, при който положителните йони започват да се премине към катода, а отрицателните йони (и електрони) - към анода.
Йонната проводимост на електролити, които са разтвори на киселини, основи и соли, се дължи на електролитна дисоциация. Дисоциацията - разпадане на молекули на йони от електрическото поле на полярни молекули на разтворител. Противоположно заредени йони в сблъсък може да се съберат в неутрални молекули - рекомбинират. При липса на електрическо поле в разтвор на динамично равновесие, когато процесите на дисоциация и рекомбинантни взаимно се уравновесяват.
Когато текущата минаваща през електролита се наблюдава процеса електролиза - отделяне на вещества на електродите включени в електролита.

Електрически ток в газове

Газове в контраст с метали и електролити се състоят от електрически неутрални атоми и молекули обикновено не съдържат свободни носители (електрони и йони). Газове обикновено изолатори. Носители на електрически ток в газовете могат да се появят само когато газ йонизация - освен техните атоми или електрони молекули. атоми (молекули) газове, се превръщат в положителни йони. Отрицателните йони в газове може да се случи, ако атомите (молекулите) от съюзяването на самата електроните.
Електрически ток в газове, наречени газов разряд. За тръба газоразрядни, където е налице йонизиран газ (газоразрядна тръба), то следва да се приложи електрическо или магнитно поле.

Плазма.

Веществото, съдържащ смес от неутрални атоми, свободни електрони и положителни йони, наречен плазма. Плазмата в резултат на относително ниско напрежение електрически разряди (напр. В тръбите "дневна светлина") се характеризира с много ниски концентрации от заредени частици в сравнение с неутралната ( ). Обикновено, той се нарича ниска температура, като атоми и йони, близки до стайна температура. Средната енергия на много по-леки електрони е много по-голяма. по този начин плазма с ниска температура е далеч от равновесие, отворена среда. Както беше отбелязано, в такива среди, може да бъде самоорганизация процеси. Добре известен пример е поколението на лазери газови плазмени силно последователна радиация подреден.
Плазмата може да бъде в термодинамично равновесие. За неговото съществуване изисква много висока температура (при което топлинната енергия на движение е сравнима с енергия йонизация). съществуват такива температури на повърхността на Слънцето, може да възникне, когато много мощни електрически разряди (мълния), в ядрени експлозии. Такава плазма се нарича гореща.

Атмосферно електричество.

Земята е достатъчно добър електрически проводник (в сравнение със сух въздух). На височина от около 50 км на йонизиращи космическа радиация води до съществуването на йоносферата - слой от силно йонизиран газ. Измерванията показват, че има огромен потенциал разлика между йоносферата и земната повърхност (около 5,0 милиона B), йоносферата има положително отношение на такса Zamli. Наличието на потенциална разлика между земята и "небе" поражда много ниска плътност на тока (J = 10 -9 A / M 2), дори и в по-лош проводник като въздух. Общо текущи идва на повърхността на планетата, е много голяма, и силата на възложените им е сравнима с капацитета на всички централи, построени. Естествено възниква въпросът за механизма на поддържане каза потенциална разлика и причините, на които присъствието му все още не се използват от човека.
Сега е установено, че основният механизъм за зареждане на "небе" е на гръмотевична буря спрямо Земята. Водните капчици и ледени кристали плаващи надолу към основата на мълниеносния облак да се събират съществуващата в атмосферата на отрицателни заряди и по този начин да налагат по-ниска част на буреносен облак отрицателно електричество към потенциалните много пъти по-големи от капацитета на Земята. В резултат, насочени в обратна посока в сравнение с ток на възбуждане в безоблачна времето между Земята и облака има много голямо електрическо поле. Близо повърхността на Земята с изпъкнали проводими обекти, това поле се засили и е достатъчна за йонизиране на газа, който се увеличава с лавина закон. Резултатът е един много мощен електрически разряд, наречен мълния. Противно на общоприетото схващане, мълния започва в света и има в облака, а не обратното.
Характерно за хубаво време електрически напрегнатост на полето на 100 V / m, не е възможно да не само употребата, но чувствам, въпреки че на еднакво увеличение на човешки ръст в нейно отсъствие, тя създава потенциална разлика от около 200V. Причината за това е ниската проводимост на въздуха и следователно ниска плътност на тока на повърхността на течения земята. Въведение в електрическата верига добър проводник (Human), шунт-метрова колона от въздух, практически няма ефект върху общото съпротивление на веригата "Heaven-Earth", в който токът остава непроменена. Това води до спад на напрежението на човешкото тяло е приблизително U = IR = 0.2mkV че е под прага на чувствителност на организма.

Електрически ток в живи тъкани.

Важната роля на електрически импулси за живота на организми, се допуска, че преди повече от 200 години. Вече е известно, че тези импулси се използват за управление на работата на органите и предаването на информация между тях в процеса на живот. Ролята на кабели за предаване на сигнали в комплекс "биологичен компютър" игра на нерви, които се основават на високо специализирани клетки - неврони. Основните функции на тези клетки - приемането, обработката и усилване на електрически сигнали. Невроните комуникират един с друг в "мрежа" с помощта на специални издължени издатини - аксони проводници под функция. Изследванията на разпространение на електрическите сигнали в аксоните извършват заедно биолози, химици и физици в 30-60 години на нашия век, и са сред първите успешни примери за ползотворно сътрудничество на други свързани с нея науки.
Както се оказа, електрическите свойства на импулсите посадъчен в аксоните съществено различни от обичайните за електротехниката: 1) скоростта на разпространение заедно импулси Axon е с няколко порядъка по-малко от характеристиката на метал; 2) след преминаване на електрически импулс там е "мъртъв" време, по време на който на следващото разпределение на пулса не е възможно; 3) има праг на напрежение (импулси с амплитуди под прага, не се прилагат); 4) бавно нарастване на напрежението дори да надвишава праговата стойност на импулса по аксона не се предава ( "настаняване").
Това не са характерни за конвенционалните електропроводимост ексцентричните аксони намерят обяснение в много специфичен електро-химична механизъм, централната роля, която принадлежи към полупропусклива клетъчната мембрана йон отделяне на съдържащ необичайно високи концентрации на К + йони и ниско - Na + вътрешен обем на клетката (и аксон) от околната среда пълни с физиологичен разтвор. В резултат на случаен топлинна движение на частиците през границата между региони с различни концентрации на положителни йони с дифузия потоци (К + - от клетката, Na + - вътре в нея), чиято скорост регулира пропускливостта на клетъчната мембрана и електрическата потенциална разлика от двете страни на него. Промени в мембранната пропускливост за всеки от йони води до промяна в броя на заредените частици преминаване на границата, и следователно до промяна на електрически потенциал спрямо аксон среда. Експериментите показват, че проводимостта на частта от мембраната се променя в зависимост от прилаганата потенциална разлика него. по този начин доставят на аксон част на електрически промени импулс за по-кратък период от време (в зависимост от свойствата на аксона), проводимост на мембраната, което води до преразпределение на таксите, и усилва образуването на инерция на края й. Така аксон едновременно действа като проводник и "подсилващи подстанции - ретранслатори", като по този начин се избягва затихване на сигнали, предавани в организма в продължение на значително разстояние.
Интересното е, че много подобен проблем с този, който е бил решен по природа, малко преди откриването на механизма на аксон трябваше да се справят с по радиото, когато се опитва да организира транс кабелна връзка Atlantic. За да се избегне отслабване и изкривяване на сигнала в дългосрочен линия, кабелът трябва да бъде разделена на относително къси връзки, между които са разположени усилвателите. Опитът, придобит от физиците да създадат дълги кабелни линии много по-лесно решение на проблема на механизма на електрическата проводимост на аксона.





; Дата: 01.15.2014; ; Прегледи: 877; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.094 сек.