Villamos egyenáram
Home | Rólunk | visszacsatolás
Elektromos áram - rendezett elektromos töltések mozgása.
Annak érdekében, hogy mozog a szabad töltések abban a közegben, rendezett, szükség lehet, akár a jelenléte egy elektromos mező, vagy bármilyen nem elektrosztatikus mező erők.
Ha a szabad töltések mozognak rendezett az elektromos mező-idézésben az oka okozó elektromos áram a Coulomb-erő.
Ha a szabad töltések rendezett áttéréshez nélkül elektromos mező, az ok okozó elektromos áram azok az erők hívott fél (például egy mágneses erő generátor elektromos áram). Továbbá, ha az elektromos mező E jellemzi olyan intenzitással. területén a külső erők - az úgynevezett térerő külső erők E *.
A mennyiségi jellemzője, elektromos áram a jelenlegi erőssége I. Ez a mennyiség egyenlő felé dq töltés. átjut a felület idővel dt. az idő dt
A jelenlegi erőssége, amint az a - skalár mennyiség.
Az SI mértékegysége az áramerősség amper [I] = C / C = A.
Az elektromos áram miatt lehet az irányított mozgás egyaránt pozitív és negatív töltések. Sőt, ha a jelenlegi létre egyidejű mozgása pozitív-negatív-díjak dq + (mozognak a mezőn) és negatív töltések dq - (mozognak szemben az elektromos mező), akkor
Elektromos áram iránya van. Ez - egy közös jellemzője.
A jelenlegi irányt kell tekinteni a mozgás iránya a pozitív töltések (ha a jelenlegi létre negatív töltések, az irányt a jelenlegi anti-ellenkező irányba mozgás).
Általában a dq / dt értékét az arány idővel változhat; ha dq / dt = constto jelenlegi neve konstans, majd azt feltételezhetjük, I = Q / t.
Nagysága a dq / dt összefüggés esetenként nemcsak időben, hanem a koordinátákat különböző pontjain szekcionált nick-wire ez eltérő lehet. Ezért, az elektromos áram jellemzőit Jellemzők-használat eltérés Ristiku, említett a j áramsűrűség:
ahol n - az egység vektor párhuzamos irányában a sebessége a pozitív töltések; dS ^ - egy egységnyi felszínre merőleges a sebessége irányított mozgás-CIÓ díjakat.
A dimenziója áramsűrűség [j] = A / m 2.
áram és áramsűrűség erő kapcsolódik:
Az utolsó kifejezés olvasható a következő: a jelenlegi ereje révén a felületre S megegyezik az áramlás a j áramsűrűség vektort keresztül ezen a felületen.
A áramlását elektromos áram következtében töltés felhalmozódását a karmester. Ez azt jelenti, hogy ha egy bizonyos mennyiségű karmester lépett be a díjat dq. ugyanolyan töltéssel kell kijutni a kötet.
A matematikai formában, akkor az utolsó neki nyilatkozatot a következő:
Keressük az összefüggést az áramsűrűség átlagsebességgel rendezett mozgás díjak a karmester. Ehhez válasszon egy egységnyi területre merőlegesen a sebesség a megrendelt mozgás a díjakat. Alatt időegység átmenjen az n + × V pozitív töltés és n × v negatív töltések (itt, n + n -. - a koncentráció a pozitív és negatív töltések, illetve v + v -. - sebesség irányított mozgása díjak). Ezután az áramsűrűség
Hiányában egy elektromos mező szabad töltéshordozók véletlenszerűen mozog. Ez a mozgás nem járul hozzá a j. mivel az átlagos sebesség a kaotikus mozgás nulla.
Ha a vezető, hogy hozzon létre egy elektromos mező szabad töltések mozog rendezett, azaz a. E. Van elektromos áram.
Azonban ez a jelenlegi gyorsan leáll, mert a szabad töltések terjeszthetők, hogy a területen belül a vezető nullára csökken, és oka irányított mozgását a díjak eltűnik (lásd. Sec. 1.19).
Annak érdekében, hogy a jelenlegi nem állt meg, adott esetben megy átadása Redundáns díjak egyik végét a drót-nick-counterfield zhny. Ezután újra cal területén belül a vezető folyamatosan schestvovat sous-irányú mozgását díjak, és nem törik.
Más szavakkal -, hogy folyamatosan fenn az áramkörben áram az áramkörben része szabadon hordozók kell mozgatni az elektromos mező, a másik része - ellen.
Természetesen az elektromos mező nem tud polo zhitelnye díjak mozogni ellen Coulomb erő. Track-képpen részein az áramkör működnie kell erő, ami arra kényszeríti a pozitív töltések mozognak a „mínusz”, hogy „plusz”. Ezek az erők a nem elektrosztatikus eredetű hívott fél.
A zóna, amelyben külső erők neve forrás EMF (elektromotoros erő).
A gyakorlatban különböző EMF forrásokból. Ez az elektromos generátorok, elektrokémiai cellák (akkumulátorok), elemek és így tovább. D.
Forrás elektromotoros erő EMF jellemzi:
ahol Ast - a munkát a külső erők a mozgás a töltés q; q - a töltés által mozgatott külső erők.
A dimenzió EMF [e] = J / C = V (V).
A munka a külső erők a mozgás a töltés belső q EMF forrása lehet a következőképpen számítható ki:
Ezért a nagysága az EMF
Ha az elektromos áramkör egy zárt csicseriborsó, az elektromotoros erő egyenlő
A munka a töltés mozgás a jövesztőlánc forrást tartalmazó EMF megtalálható, mint
Mivel a kapcsolat a feszültség és a potenciál, valamint a meghatározott-Lenie EMF kap
Mennyiség egyenlő a elektrosztatikus erő és a külső egység töltés mozog egy áramkörben nevű feszültség:
Megjegyezzük, hogy a feszültség a pályán, és a potenciális különbség a végein különböző nagyságú legyen.
A feszültség és a potenciál különbség nem ugyanaz!
Meg kell jegyezni, hogy az áramkör része, amely tartalmaz egy forrást EMF nevezzük nem egyenletes. Rész nem tartalmaz FORRÁS nick-EMF homogénnek nevezzük.
Mivel a homogén rész tartalmaz EMF mértékben. t. e. a feszültség a homogén része a lánc megegyezik a különbség a potenciális a végeiknél.
Georg Ohm, kísérletezik DC áramkörök felfedezte, hogy az áramot a villamos áramköri rész határozza meg a következő összefüggést:
ahol - az erő az áramkör aktuális, U - a feszültséget a végén a lánc, R - az áramkör ellenállása.
Ez a kifejezés az úgynevezett Ohm-törvény részáramkörökké.
Az ellenállás áramkör együttható kapcsolatos on-feszültség az áramkörben és a jelenlegi előforduló áramköri feszültség következtében U.
Mivel a méretei áram és feszültség nem ugyanaz, R jelentése méretű tényező. A dimenziója rezisztencia lehet beszerezni az Ohm-törvény: [R] = [U] / [I] =
= B / A = ohm.
Az ellenállás áramkör állandó hőmérsékleten függ a mérete és alakja áramköri vezetőkhöz, az anyag, amelyből a vezetékek készülnek. A növekedés a hőmérséklet a legtöbb a vezetékek a növekedését eredményezi ellenállás.
Egy egységes összetétele a vezeték keresztmetszetét, és konstans hosszúságú ellenállás. ahol R - fajlagos ellenállás
* Vezetőt; l - hossza vezeték, S - keresztmetszeti területe a vezeték.
Ohm törvény részáramkörből lehet írott formában a differenciális dif
ahol j - áramsűrűség vezetőt; r - ellenállása vezetőt; s - a fajlagos elektromos vezetőképesség a huzal-nick; E - intenzitása az elektromos mező egy karmester.
Ha az áramköri rész heterogén, a mellett az elektrosztatikus erők hatnak a szabad töltések, és a harmadik fél, akkor
Ez a kifejezés jelenti Ohm-törvény differenciális formában a differenciál-inhomogén áramköri rész.
A szerves formában ez így néz ki:
ahol j1 - j2 - a potenciális különbség végein a lánc része.
A utóbbi kifejezés jelentése az Ohm-törvény egy inhomogén rész az integrált áramkör formájában.
Ha nem egyenletes lánc zárva, j1 = j2 (mivel részáramkör végződik összekapcsolt) és Ohm törvénye a következő alakú:
ahol R - teljes ellenállás egységes lánc rész és a belső ellenállása elektromotoros erő forrása.
Ez a kifejezés egy Ohm-törvény egy zárt áramkört.
* Az ellenállás függ az anyag a vezetőt; dimenzió ellenállás - ohm × m.