Różności i nowinki technologia

Jaka jest różnica między polem elektrycznym, napięciem i prądem?

mam nadzieję, że nigdy nie jesteś w sytuacji, w której grozi ci zerwana, ale żywa linia energetyczna. Jeśli jednak kiedykolwiek się to zdarzy, zalecaną procedurą bezpieczeństwa jest odejście małymi, powolnymi krokami. Ten rodzaj ruchu pomoże uniknąć szoku.

Oczywiście najlepszą opcją jest po prostu unikanie tego typu niebezpiecznych sytuacji – ale jest to również okazja, aby porozmawiać o ważnej fizyce, dlaczego małe kroki są najlepsze. Porozmawiamy o trzech wielkich ideach: różnicy potencjałów (napięcia), prądzie elektrycznym i polu elektrycznym. Tak, wszystkie są ze sobą powiązane, a pokażę ci jak z wodą i diodą LED. To świetne demo fizyki, ale najpierw muszę przejść przez bardzo podstawowe rzeczy.

Prąd elektryczny

Być może najlepiej zacząć od prądu elektrycznego. To może być najłatwiejsze do zrozumienia. Wszystko zaczyna się od ładunków elektrycznych. Prawie każda interakcja elektryczna w prawdziwym życiu ma tylko dwa ładunki. Te dwa ładunki to dodatnio naładowany proton i ujemnie naładowany elektron. Chociaż te cząstki mają różne masy, mają dokładnie przeciwny ładunek. Obie cząstki mają ładunek wielkości 1,6 x 1019 Coulombs (jednostka do szarży). Wartość ta pojawia się w innych sytuacjach, dlatego nazywamy ją ładunkiem podstawowym i reprezentujemy ją jako „e” (skrót od ładunku elektronowego). Powiedzmy, że masz długi cylinder wykonany z metalu takiego jak miedź (aw). Każdy atom tego metalu ma 29 protonów i 29 elektronów, tak że cały drut ma zerowy ładunek netto. Wszystkie te atomy miedzi w materiale oddziałują z pobliskimi atomami w sposób, który umożliwia jednemu elektronowi łatwe przemieszczanie się z jednego atomu miedzi do drugiego (nazywamy je swobodnymi elektronami). Kiedy robi to materiał, nazywamy go przewodnikiem elektrycznym. Zasadniczo wszystkie metale są przewodnikami.

Fajnym modelem jest myślenie o tym metalowym drucie jako o wiązce dodatnich ładunków (protonów), które utknęły w miejscu wraz z taką samą liczbą ujemnych ładunków (elektronów), które mogą się poruszać. Ale nadal cały przewód jest neutralny. Teraz wyobraź sobie, że wszystkie te swobodne elektrony poruszają się w tym samym kierunku – to jest prąd elektryczny. To przepływ ładunków elektrycznych.

Ilustracja: Rhett Allain

Gdybyś mógł obserwować jeden punkt na drucie i policzyć liczbę poruszających się elektronów (z prędkością vmi), które mijają go co sekundę, byłby to prąd elektryczny (ja). Jako równanie wygląda to następująco:

Zostaw komentarz

Maciek Luboński
Z wykształcenia jestem kucharzem , ale to nie przeszkadza mi pisać dla Was tekstów z wielu ciekawych dziedzin , których sam jestem fanem.Piszę dużo i często nie na tak jak trzeba , ale co z tego skoro tak naprawdę liczy się pasja.

Najlepsze recenzje

Video

gallery

Facebook