Što je stalna električna struja?

Stalna električna struja je kontinuirano kretanje elektrona iz područja negativnog (-) u područje pozitivnih (+) nabojaVodljivi materijal, poput metalne žice. Iako su statična pražnjenja spontani pokreti nabijenih čestica od negativnih do pozitivno nabijenih površina, ne dolazi do kontinuiranog gibanja čestica kroz vodič.

Za stvaranje protoka elektrona, lanackonstantna električna struja. To je izvor energije (na primjer, baterija) i vodič koji ide od pozitivnog do negativnog pola. U krug mogu biti uključeni različiti električni uređaji.

Kontinuirano kretanje elektrona

DC struja je kontinuiranakretanje elektrona kroz vodljivi materijal, poput metalne žice. Punjene čestice prelaze u pozitivni (+) potencijal. Da bi se stvorio protok električne energije, potreban je električni krug koji se sastoji od istosmjernog napajanja i žice koja tvori zatvorenu petlju. Dobar primjer takvog kruga je baterijska svjetiljka.

Premda se negativno napunjeni elektroni krećupreko žice na pozitivni (+) stup napajanja, trenutni pomak je označen u suprotnom smjeru. To je rezultat neuspješnog i zbunjujućeg dogovora. znanstvenici, eksperimentirajući s strujama, utvrdili su da se struja kreće od (+) do (-), a postalo je uobičajeno više prije otkrića elektrona. U stvarnosti, negativne nabijene čestice prelaze na pozitivni pol, suprotno smjeru koji je označen kao smjer strujanja. To je zbunjujuće, ali nakon što je dogovor postignut, već je teško ispraviti nešto.

Napon, struja i otpor

Struja koja prolazi kroz žicu ili druguvodič, karakterizira napon U, struja I i otpor R. Napon je potencijalna energija. Struja je struja elektrona u vodiču, a otpor je sila njezina trenja.

Dobar način predstavljanja trajnogelektrična struja - je nacrtati analogiju s vodom koja teče kroz crijevo. Napon je potencijal koji se nakuplja na jednom kraju žice zbog viška negativno nabijenih elektrona. To je slično povećanom pritisku vode u crijevu. Potencijalni uzroci elektrona se kreću kroz žicu u području pozitivnog naboja. Ta se potencijalna energija naziva napon i mjeri se u volti.

Stalna električna struja je struja elektrona, izmjerena u amperu. Slično je brzini vode kroz crijevo.

OM je mjera električnog otpora. Atomi voditelja nalaze se tako da će elektroni proći malotrenje. U izolatorima ili lošim vodičima, atomi imaju snažnu otpornost ili ometaju kretanje napunjenih čestica. To je slično trenju vode u crijevu kako prolazi kroz njega.

Dakle, napon je poput tlaka, struja je struja i otpor protjecanja je električan.

Stvaranje DC-a

Iako statički elektricitet može biti ispušten kroz metalnu žicu, to nije izvor istosmjerne struje. To su baterije i generatori.

U baterijama se koriste kemijske reakcije za stvaranje istosmjernog elektriciteta. Na primjer, akumulator za automobil sastoji se od olovnih ploča, postavljen u otopini sumporne kiseline. Kada se ploče napune iz mreže ili generatora automobila, oni se kemijski izmjenjuju i drže naboj. Ovaj izvor DC se tada može koristiti za napajanje farova automobila, itd. Problem je u tome što je sumporna kiselina vrlo trošenja i opasno.

Druga baterija može se napraviti neovisno olimun. Ne zahtijeva punjenje, već ovisi o kiseloj reakciji različitih metala. Bakar i cink rade najbolje. Možete koristiti bakrenu žicu ili novčić. Pocinčanog nokta može se koristiti kao druga elektroda. Željezni će raditi, ali ne tako dobro. Dovoljno je staviti bakrenu žicu i pocinčani nokat u običan limun i izmjeriti napon između njih s voltmetrom. Neki čak uspjeli upaliti svjetiljku s ovom baterijom.

pouzdan izvor je generator koji je izrađen od žice rane između sjevernog i južnog pola magneta.

Stoga je konstantna električna strujakontinuirano kretanje elektrona od negativnog do pozitivnog pola vodiča, kao što je metalna žica. Za prolazak nabijenih čestica potreban je lanac. U njemu smjer strujanja strujanja je suprotan struji elektrona. Krug karakterizira takve količine kao što su napon, struja i otpor. DC izvori su baterije i generatori.

Električni krugovi

Krug strujne struje sastoji se od izvora na polove čiji su vodiči spojeni, povezujući prijemnici u zatvorenoj petlji. To je preduvjet za prolaz struje. Lanci mogu biti sekvencijalni, paralelni ili kombinirani.

Ako uzmete DC izvor, kao što je baterija, i spojite ga na pozitivan i negativan stupovi žice do opterećenjana primjer žarulja, nastaje električni krug. Drugim riječima, struja teče s jedne baterije u drugi kontakt. Prekidač se može ugraditi u seriju s svjetiljkom koja, ako je potrebno, regulira opskrbu izravnom električnom strujom.

DC izvora

Krug zahtijeva izvor napajanja. U pravilu, za to se koristi baterija ili baterija. Drugi izvor energije je DC generator. Osim toga, izmjenična struja može se prolaziti kroz ispravljač. Standardni adapter koji se koristi s nekim prijenosnim uređajima (kao što su pametni telefoni) pretvara 220 U AC do DC napona od 5 V.

vodiči

Žice i opterećenje moraju provoditi struju. Bakar ili aluminij su dobri vodiči i niski otpor. Volframska niti u žarulji sa žarnom niti vode struja, ali imaju visoku otpornost, što uzrokuje svoj zagrijati i zagrijati.

Serijska i paralelna veza

U električni krugovi nekoliko uređaja, poput žarulja, moguspojite u jednu liniju između pozitivnih i negativnih polova baterije. Takva se veza zove sekvencijalna. Jedan od problema s ovim rasporedom je da, ako jedna žarulja izgori, ona djeluje kao prekidač i isključuje cijeli krug.

prijemnici također se mogu spojiti paralelno, tako da ako se neka lampica ugasi, krug neće biti isključen. Paralelni sklopni sklop koristi se ne samo u Božićno drvce galanterije - ožičenje u kućama također se provodi paralelno. Stoga se rasvjeta i uređaji mogu uključiti i isključiti neovisno jedan o drugom.

Ohmov zakon

Zakone izravne električne strujepovezuje Ohmov zakon koji je najosnovnija formula za električne sklopove. Prema njegovim riječima, struja koja prolazi kroz dirigent izravno je proporcionalna potencijalnoj razlici to, Zakon je prvi put formuliran 1827. godine Njemački fizičar Georg Omkada je istraživao vodljivost metala. Ohmov zakon najbolje opisuje jednostavne DC krugove. Iako se također primjenjuje na izmjeničnu struju, u ovom slučaju treba uzeti u obzir i druge moguće varijable. Odnos struje, napona i otpora omogućuje izračunavanje jedne fizičke veličine, ako su poznate druge dvije vrijednosti.

Ohmov zakon pokazuje odnos između napona, struje i otpora u jednostavnom električnom krugu, U svom najjednostavnijem obliku, napisanoj jednadžbom U = I× R. Ovdje, U je napon u volti, I je struja u amperi i R je otpor u ohmima. Dakle, ako su I i R poznati, moguće je izračunati U. Ako je potrebno, formula se može mijenjati metodama algebre. Na primjer ako U i R su poznati i trebam ih pronaći, onda I = U / R. Or, ako dati U i I i potrebno je izračunati R, tada se primjenjuje izraz R = U / I.

Važnost Ohmovog zakona je da akopoznata je vrijednost dvije varijable u jednadžbi, a treća se može odrediti. Bilo koja od ovih fizičkih veličina može se mjeriti pomoću voltmetra. Većina voltmetara ili multimetara mjeri U, I, R DC i AC struju.

Izračun U, I, R

Istosmjerni napon pri poznatoj struji i otpornosti može se pronaći pomoću formule U = I × R. Na primjer, ako je I = 0.2 Ah. i R = 1000 OM, a zatim U = 0,2 Ah. * 1000 OM = 200 u.

Ako je poznati napon, struja i otpora mogu se izračunati pomoću jednadžbe ja = V/R.Na primjer ako U = 110 U i R = 22000 OM, JA = 110 U / 22000 OM = 0,005 je.

Ako je poznat napon i struja, R = V / ja.Ako V = 220 U i = 5 Ah.Zatim R = 220 U / 5 Ah. = 44 Ohm.

Na taj način, Ohmov zakon pokazyvaetzavisimost između napona, struje i otpora u jednostavni strujni krugOn mozhetprimenjatsja na sklopove kao stalne i izmjenične struje.

Energije konstantna električna struja

Naboj kreće u lancu (ako nije supervodič), rashoduetjenergiju.Vrućina može izravnati ispravno ili rotacije motora. električna energija je stopa kojom električna energija se pretvara u drugi oblik, kao što su mehaničke energije, topline ili svjetlosti.Je jednaka proizvodu napona i trenutni: P = U × sam.Mjereno u vatima, na primjer, ako U = 220 U i (I) = 0,5 Ah.zatim P = 220 U * 0,5 Ah. = 110 w.