Aiškinamės, kas yra elektra ir kokia šio fizikinio reiškinio kilmė. Be to, jo svarba ir savybės.
Kas yra elektra?
Į komplektą įeina elektrafizikiniai reiškiniai susiję su elektros krūvių buvimu ir perdavimu. Yra keletas pagrindinių sąvokų, glaudžiai susijusių su elektra:
- Elektros krūvis. Visa žinoma medžiaga sudaryta iš atomų, turinčių vienodą kiekį elektronų (su neigiamu elektros krūviu) ir protonų (su teigiamu elektros krūviu). The atomai ir molekules Jie gali būti įkrauti elektra, o tai turi įtakos tam, kaip jie traukia arba atstumia vienas kitą, ir medžiagos, kurią jie sudaro, konfigūraciją.
- Elektros srovė. The dalelės Elektra įkrauti, dažniausiai elektronai, gali tekėti per laidžią medžiagą, pavyzdžiui, laidą. Šis elektros krūvių perdavimas vadinamas elektros srove.
- Elektriniai laukai. Elektriniai laukai sukuria darbą, matuojamą voltais, juose įterptose judančiose dalelėse. Elektrinis potencialas erdvės taške yra darbas, kurį reikia atlikti vienam krūviui, kad šis krūvis būtų perkeltas per elektrinį lauką iš atskaitos taško į nagrinėjamą tašką.
- Elektrinis potencialas. Elektriniai laukai gali atlikti įvairius darbus, matuojant voltais. Tai vadinama elektriniu potencialu.
- Magnetizmas. Elektros krūviai įeina judėjimas Jie sukuria magnetinius laukus, paveikdami (pritraukdami arba atstumdami) magnetines medžiagas ir judančius jose esančius krūvius ir tam tikromis sąlygomis gali patys generuoti elektros srovę.
Elektra atstovauja žmogiškumas begalė žinomų programų.
Žinomų medžiagų elektrinės savybės priklauso nuo elektronų konfigūracijos jų atomuose. Grafenas, sidabras ir varis iki šiol yra galingiausi laidininkai elektros energija o kitos medžiagos, tokios kaip stiklas, lucitas ar žėrutis, yra puikūs izoliatoriai.
Nors elektra buvo žinoma nuo seniausių laikų, ypač atradus gintarą – medžiagą, kurią galima elektra įkrauti, formaliai jos tyrinėjimas prasidėjo XVII–XVIII a., o tik XIX amžiaus pabaigoje buvo pradėtas kurti. naudojamas pramonėje ir buityje..
Elektros kilmė
Elektra buvo visame pasaulyje amžinai. Pirmykštis žmogus galėjo tai suvokti per matomus reiškinius, tokius kaip žaibas, arba patirti per elektrines žuvis, tokias kaip Nilo upės perkūnas, aprašytas senovės egiptiečių.
Statinę elektrą (kuri atsiranda, pavyzdžiui, trinant gintarinę lazdelę vilna ar kailiu) senovės graikai atrado apie 600 m. prieš Kristų. C.
Pirmieji rimti eksperimentai su elektra įvyko apie XVII a. Ši sritis išaugo su Cavendish, Du Fray, van Musschenbroek ir Watson tyrimais ir indėliu XVIII amžiuje, o XIX amžiuje buvo sukurta vienijanti elektros ir galios teorija. magnetizmas: Maksvelo lygtys 1865 m.
Elektros gamyba kaip pramoninė veikla prasidėjo beveik XX amžiuje, kai 1833 m. Morse pademonstravo, kaip elektra gali pakeisti nuotolinių ryšių sritį, ir buvo patikrinta galimybė generuoti šviesą per elektros liniją, pakeičiančią dujinę.
Galiausiai, Tesla ir Edisono tyrimai iškėlė elektros energiją kaip pagrindinį reikalavimą naujovių mokslas ir technologijas Antrosios pramonės revoliucijos rėmuose.
Elektros svarba
Elektra yra universalus ir transformuojantis šaltinis, kurį galima panaudoti įvairiais būdais:
- generuoti šviesa. Lempos ir lemputės leidžia išnaudoti elektros srautą vakuume skleisti šviesą, apšviečiant skirtingus aplinkos ir pratęsti dienos gyvenimą po rudens Saulė.
- generuoti karštis. Džaulio efektas apibūdina, kaip susidaro elektronų perėjimas per laidininką kalorijų energijos, kurį naudojant rezistorius galima šildyti, virinti ar net virti.
- generuoti judėjimas. Įvairių tipų prietaisai yra aktyvuojami elektra, kad generuotų judėjimą, pavyzdžiui, variklius ir rotorius, kurie paverčia elektros energiją į mechanika. Kita vertus, elektros energiją galima kaupti, pavyzdžiui, baterijose arba baterijos, ir būti naudojami, kai reikia, pavyzdžiui, judėjimui generuoti.
- Perduoti duomenis. Per elektronines sistemas, elektros grandines ar laidų tinklus elektra leidžia suaktyvinti įvairių rūšių komponentus didžiuliais atstumais.
Elektros charakteristikos
Elektra susideda iš elektronų perdavimo iš paskutinio atomų sluoksnio (tolimiausio) į kitą atomą, tekantį išilgai laidžios medžiagos ir pakeliui keičiant tam tikras jos savybes.
Kita vertus, elektra yra akumuliacinė, kuriai buvo išrastos baterijos arba baterijos (akumuliatoriai), galintys sugerti elektros srovę ir sukaupti ją savo cheminiame turinyje, kad vėliau būtų galima panaudoti.
Elektros srovė
Elektros srovė yra elektros krūvių judėjimas laidininku. Šie krūviai yra elektronai, subatominės dalelės, kurios skrieja aplink atomo branduolį.
Elektros srovės nėra nekenksmingos žmogaus organizmui, kuris gali atlaikyti maždaug 16 amperų sroves. tai yra, elektra gali būti pavojinga. Trumpas, vidutinis kontaktas su elektros šaltiniu gali nutirpti ar nutirpti raumenis, o rimtesnis kontaktas gali sukelti nudegimus ar net mirtį. mirtis.
Nikola Tesla tyrimų dėka žinomos dvi elektros srovės formos: DC ir kintamoji srovė (kuris cikliškai kinta savo dydžiu ir reikšme).