Hvad er elektrisk strøm? Betingelser for eksistensen af elektrisk strøm: egenskaber og handlinger

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Elektrisk strøm er en elektrisk ladning i bevægelse. Det kan tage form af en pludselig udladning af statisk elektricitet, såsom lyn. Eller det kan være en kontrolleret proces i generatorer, batterier, solceller eller brændselsceller. I dag vil vi overveje selve begrebet "elektrisk strøm" og betingelserne for eksistensen af en elektrisk strøm.

Elektrisk energi

Det meste af den elektricitet, vi bruger, kommer i form af vekselstrøm fra elnettet. Den er skabt af generatorer, der arbejder i henhold til Faradays induktionslov, på grund af hvilken et skiftende magnetfelt kan inducere en elektrisk strøm i en leder.

Generatorer har roterende trådspoler, der passerer gennem magnetiske felter, mens derotation. Når spolerne roterer, åbner og lukker de sig i forhold til magnetfeltet og skaber en elektrisk strøm, der skifter retning for hver omgang. Strømmen går gennem en hel cyklus frem og tilbage 60 gange i sekundet.

Generatorer kan drives af dampturbiner opvarmet af kul, naturgas, olie eller en atomreaktor. Fra generatoren går strømmen gennem en række transformere, hvor dens spænding stiger. Diameteren af ledningerne bestemmer mængden og styrken af strøm, de kan bære uden overophedning og spild af strøm, og spændingen er kun begrænset af, hvor godt ledningerne er isoleret fra jord.

Det er interessant at bemærke, at strømmen kun bæres af én ledning, ikke to. Dens to sider er udpeget som positive og negative. Men da vekselstrømmens polaritet ændrer sig 60 gange i sekundet, har de andre navne - hot (hovedstrømledninger) og jordede (passerer under jorden for at fuldføre kredsløbet).

Hvorfor har vi brug for elektricitet?

Der er mange anvendelsesmuligheder for elektricitet: den kan lyse op i dit hjem, vaske og tørre dit tøj, løfte din garageport, koge vand i en kedel og drive andre husholdningsartikler, der gør vores liv så meget nemmere. Men strømmens evne til at transmittere information bliver stadig vigtigere.

Når der oprettes forbindelse til internettet, bruger en computer kun en lille del af den elektriske strøm, men det er noget et moderne menneske udenkan ikke forestille mig hans liv.

Begrebet elektrisk strøm

Som en flodstrøm, en strøm af vandmolekyler, er en elektrisk strøm en strøm af ladede partikler. Hvad er det, der forårsager det, og hvorfor går det ikke altid i samme retning? Når du hører ordet flow, hvad tænker du så på? Måske bliver det en flod. Det er en god association, for det er grunden til, at den elektriske strøm har fået sit navn. Det minder meget om vandstrømmen, kun i stedet for at vandmolekyler bevæger sig langs kanalen, bevæger ladede partikler sig langs lederen.

Blandt de betingelser, der er nødvendige for eksistensen af en elektrisk strøm, er der et element, der sørger for tilstedeværelsen af elektroner. Atomer i et ledende materiale har mange af disse frit ladede partikler, der flyder rundt om og mellem atomerne. Deres bevægelse er tilfældig, så der er ingen strømning i nogen given retning. Hvad skal der til for at der eksisterer en elektrisk strøm?

Betingelserne for eksistensen af elektrisk strøm inkluderer tilstedeværelsen af spænding. Når de påføres en leder, vil alle frie elektroner bevæge sig i samme retning, hvilket skaber en strøm.

Nygerrig efter elektrisk strøm

Det interessante er, at når elektrisk energi transmitteres gennem en leder med lysets hastighed, bevæger elektronerne sig meget langsommere. Faktisk, hvis du gik roligt ved siden af en ledende ledning, ville din hastighed være 100 gange hurtigere endelektroner bevæger sig. Dette skyldes, at de ikke behøver at rejse store afstande for at overføre energi til hinanden.

Direkte og vekselstrøm

I dag er to forskellige typer strøm meget brugt - direkte og vekselstrøm. I den første bevæger elektronerne sig i én retning, fra den "negative" side til den "positive" side. Vekselstrømmen skubber elektronerne frem og tilbage og ændrer strømmens retning flere gange i sekundet.

Generatorer, der bruges i kraftværker til at producere elektricitet, er designet til at producere vekselstrøm. Du har sikkert aldrig bemærket, at lyset i dit hus faktisk flimrer, når den aktuelle retning ændrer sig, men det sker for hurtigt til, at øjnene kan genkende det.

Hvad er betingelserne for eksistensen af jævnstrøm? Hvorfor har vi brug for begge typer, og hvilken er bedst? Det er gode spørgsmål. Det faktum, at vi stadig bruger begge typer strøm, tyder på, at de begge tjener specifikke formål. Så langt tilbage som i 1800-tallet var det klart, at effektiv transmission af strøm over lange afstande mellem et kraftværk og et hus kun var mulig ved meget høje spændinger. Men problemet var, at det var ekstremt farligt for folk at sende virkelig høj spænding.

Løsningen på dette problem var at reducere stress uden for hjemmet, før det blev sendt indenfor. Den dag i dag bruges jævnstrøm til at transmittere storeafstand, primært på grund af dens evne til nemt at konvertere til andre spændinger.

Sådan virker elektrisk strøm

Betingelserne for eksistensen af en elektrisk strøm omfatter tilstedeværelsen af ladede partikler, en leder og spænding. Mange forskere har studeret elektricitet og fundet ud af, at der er to typer af det: statisk og strøm.

Det er den anden, der spiller en stor rolle i enhver persons daglige liv, da det er en elektrisk strøm, der passerer gennem kredsløbet. Vi bruger det dagligt til at drive vores hjem og mere.

Hvad er elektrisk strøm?

Når elektriske ladninger cirkulerer i et kredsløb fra et sted til et andet, produceres en elektrisk strøm. Betingelserne for eksistensen af en elektrisk strøm inkluderer, ud over ladede partikler, tilstedeværelsen af en leder. Oftest er det en ledning. Dens kredsløb er et lukket kredsløb, hvor der strømmer strøm fra en strømkilde. Når kredsløbet er åbent, kan han ikke gennemføre rejsen. For eksempel, når lyset i dit værelse er slukket, er kredsløbet åbent, men når kredsløbet er lukket, er lyset tændt.

Nuværende strøm

Betingelserne for eksistensen af en elektrisk strøm i en leder er stærkt påvirket af en sådan spændingskarakteristik som effekt. Dette er et mål for, hvor meget strøm der bliver brugt over en periode.

Der er mange forskellige enheder, der kan bruges tiludtryk for denne egenskab. Elektrisk effekt måles dog næsten i watt. Én watt er lig med én joule pr. sekund.

Elektrisk opladning i bevægelse

Hvad er betingelserne for eksistensen af en elektrisk strøm? Det kan tage form af en pludselig udladning af statisk elektricitet, såsom lyn eller en gnist fra friktion med en ulden klud. Men oftere, når vi taler om elektrisk strøm, mener vi en mere kontrolleret form for elektricitet, der får lys og apparater til at fungere. Det meste af den elektriske ladning bæres af de negative elektroner og positive protoner i atomet. Sidstnævnte er dog for det meste immobiliseret inde i atomkerner, så arbejdet med at overføre ladning fra et sted til et andet udføres af elektroner.

Elektroner i et ledende materiale, såsom et metal, er stort set frie til at bevæge sig fra et atom til et andet langs deres ledningsbånd, som er de højere elektronbaner. En tilstrækkelig elektromotorisk kraft eller spænding skaber en ladningsubalance, der kan få elektroner til at bevæge sig gennem en leder som en elektrisk strøm.

Hvis vi tegner en analogi med vand, så tag for eksempel et rør. Når vi åbner en ventil i den ene ende for at lade vand komme ind i røret, behøver vi ikke vente på, at vandet arbejder sig hele vejen til enden af røret. Vi får vand i den anden ende næsten øjeblikkeligt, fordi det indkommende vand skubber det vand, der allerede er i røret. Dette er, hvad der sker, når der er en elektrisk strøm i ledningen.

Elektrisk strøm: betingelser for eksistensen af elektrisk strøm

Elektrisk strøm ses norm alt som en strøm af elektroner. Når de to ender af batteriet er forbundet med hinanden med en met altråd, strømmer denne ladede masse gennem ledningen fra den ene ende (elektrode eller pol) af batteriet til den modsatte. Så lad os nævne betingelserne for eksistensen af en elektrisk strøm:

1. Ladede partikler.
2. Explorer.
3. Spændingskilde.

Det er dog ikke alt, der er så enkelt. Hvilke betingelser er nødvendige for eksistensen af en elektrisk strøm? Dette spørgsmål kan besvares mere detaljeret ved at se på følgende karakteristika:

• Potentialforskel (spænding). Dette er en af forudsætningerne. Mellem de 2 punkter skal der være en potentialforskel, hvilket betyder, at den frastødende kraft, der skabes af ladede partikler et sted, skal være større end deres kraft på et andet punkt. Spændingskilder forekommer som regel ikke i naturen, og elektroner fordeles nogenlunde jævnt i miljøet. Ikke desto mindre lykkedes det forskerne at opfinde visse typer enheder, hvor disse ladede partikler kan samle sig, og derved skabe den meget nødvendige spænding (f.eks. i batterier).
• Elektrisk modstand (leder). Dette er den anden vigtige betingelse, der er nødvendig for eksistensen af en elektrisk strøm. Dette er den vej, som ladede partikler bevæger sig langs. Kun de materialer, der tillader elektroner at bevæge sig frit, fungerer som ledere. De samme klsom ikke har denne evne kaldes isolatorer. For eksempel vil en met altråd være en fremragende leder, mens dens gummikappe vil være en fremragende isolator.

Efter omhyggeligt at have studeret betingelserne for fremkomsten og eksistensen af elektrisk strøm var folk i stand til at tæmme dette kraftfulde og farlige element og dirigere det til gavn for menneskeheden.